Journal Boliviano de Ciencias

Nota Editorial

Pablo Arce Maldonado — 2025-06-30

Análisis de escenarios potenciales de desarrollo para el parque automotor de Bolivia y sus emisiones de gases efecto invernadero en el software LEAP para el periodo 2020-2030

Sergio Adrián Marañón Rodríguez — 2025-06-30

El presente estudio analiza el aporte del parque automotor boliviano a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) para el periodo 2020-2030, a través de la modelación de escenarios en la plataforma LEAP. Se caracterizó el parque automotor utilizando una metodología bottom-up, procesando la información en matrices de consumo, rendimiento y kilometraje. Se estableció un escenario base (Business As Usual, BAU), así como tres escenarios alternativos: eficiencia vehicular, teletrabajo y electromovilidad. Los resultados muestran que la electromovilidad permitiría una reducción del 9% en emisiones al 2030, la eficiencia un 4% y el teletrabajo un 2%. Se evidenció que los vehículos privados, especialmente los pesados, son los mayores emisores. Este trabajo busca servir como insumo técnico para el diseño de políticas públicas orientadas a la reducción de emisiones del sector transporte.

Desarrollo y aplicación de equipos caseros para la recuperación mecánica de plásticos

Roberto Carlos Berdeja Zambrana — 2025-06-30

La acumulación de desechos plásticos ha alcanzado niveles alarmantes a nivel global, siendo Cochabamba una de las ciudades más afectadas en Bolivia. Según informes del 2019 y estudios de la WWF (World Wildlife Fund), esta ciudad genera más basura plástica que otros cuatro departamentos combinados, destacando la necesidad de soluciones efectivas. En este contexto, el presente trabajo evalúa la funcionalidad de dos equipos caseros desarrollados en el Centro de Investigación en Ingeniería Aplicada (CIIA) de la Universidad Privada del Valle: una picadora y una extrusora de plástico, diseñadas para la recuperación mecánica de residuos plásticos.

La metodología consiste en operar estos equipos de manera complementaria. La picadora utiliza un sistema de cuchillas (una fija y otra móvil), acopladas a un motorreductor de 40:1 con un motor de 1 HP, para triturar plásticos en fragmentos pequeños. La extrusora, por su parte, emplea un husillo en un cañón calentado por resistencias eléctricas que operan entre 0 y 280 °C, produciendo filamentos cuyo diámetro varía según la boquilla utilizada. También se considera un sistema opcional para bobinar filamentos reciclados.

Los productos obtenidos incluyen filamentos para impresión 3D, pellets y tablones moldeados, derivados de materiales triturados y procesados térmicamente. Este proceso demuestra que, con máquinas caseras, es posible reutilizar diversos plásticos, reducir su impacto ambiental y facilitar su almacenamiento o transporte cuando no son reciclables. Así, se fomenta una economía circular accesible para usuarios que deseen fabricar estos equipos y se evita que plásticos reciclables lleguen al botadero de Kara Kara de la ciudad de Cochabamba - Bolivia.

Evaluación experimental del comportamiento físico-mecánico del fibrocemento reforzado con pulpa de celulosa kraft mediante el proceso hatschek

Nahúm Gamalier Cayo Chileno — 2025-06-30

El estudio de materiales de construcción reforzados con elementos reciclables demuestra efectos positivos ante el impulso de una economía circular y el desarrollo de materiales amigables con el medio ambiente. Bajo este aspecto el presente artículo tiene por objetivo evaluar de forma experimental el comportamiento físico-mecánico del fibrocemento reforzado con pulpa de celulosa de cartón kraft. La metodología del trabajo se focalizó en la caracterización de los materiales, elaboración de cuerpos de prueba a través de las técnicas adaptadas para el proceso hatschek y la caracterización físico mecánico a los 7 y 28 días de edad. Los resultados demuestran que una matriz cementicia reforzada con pulpa de celulosa tratada presenta un mayor porcentaje de absorción de agua, en cuanto a la densidad aparente, estos no presentan una diferencia estadísticamente significativa con relación a la influencia de la edad y el tratamiento. Por parte de la respuesta de comportamiento mecánico (MOE y LOP) los valores indican que la aplicación de la pulpa de celulosa no tratada brinda un comportamiento más rígido, contrario a la pulpa tratada, que presenta ligeramente una mayor resistencia de carga a los 28 días (MOR). En conclusión, los cuerpos de fibrocemento elaborados a través del proceso hatschek y reforzados con un 2,5% de pulpa de celulosa tratada, resultan con un desempeño mecánico favorable; sin embargo, se observa un alto porcentaje de absorción, por lo que es necesario realizar más estudios para lograr un material aplicable dentro de la industria de la construcción.

Propiedades de Tracción e Impacto del Polipropileno Reciclado Mecánicamente: una Revisión Bibliográfica Estructurada

Roger Alejandro Del Barco Valdivia — 2025-06-30

Esta revisión bibliográfica tuvo como objetivo analizar el comportamiento mecánico y térmico del polipropileno reciclado (PP), con un enfoque específico en el rendimiento a tracción e impacto. Se realizó una búsqueda estructurada utilizando Google Scholar, seleccionando ocho artículos científicos publicados entre 2017 y 2025 que cumplían con los criterios de inclusión, tales como disponibilidad de texto completo, enfoque en reciclaje mecánico e informe de propiedades mecánicas clave. Los estudios seleccionados fueron analizados y comparados en base a la composición del material, el uso de aditivos y el número de ciclos de reciclaje. Los resultados mostraron que la resistencia a la tracción generalmente se mantenía, con una reducción mínima en algunos casos, especialmente cuando se utilizaban rellenos como el talco. Sin embargo, la resistencia al impacto disminuyó significativamente con el aumento del contenido reciclado, particularmente en ausencia de modificadores elastoméricos. Se identificaron diferencias en el origen de las materias primas, los protocolos de prueba y las estrategias de aditivos como fuentes clave de variabilidad. A pesar de estos desafíos, se encontraron enfoques prometedores, incluyendo el uso de sistemas de aditivos a medida, estrategias de reciclaje en ciclo cerrado y avances en tecnologías de preprocesamiento. Se concluye que el PP reciclado puede ser un material técnicamente viable para diversas aplicaciones, particularmente cuando se combina con aditivos específicos y se apoya en métodos de caracterización estandarizados.

Monitoreo y control de compostaje automatizado basadas en microcontroladores Raspberry pi, sensores de gases, temperatura, pH, humedad y placas de desarrollo

Wilson Veizaga Balta — 2025-06-30

Este artículo presenta una revisión bibliográfica exhaustiva sobre el estado actual del monitoreo y control automatizado en procesos de compostaje, con un enfoque particular en la integración de microcontroladores, sensores de gases, temperatura, pH, humedad y placas de desarrollo. El objetivo principal será analizar, comparar los estudios recientes en el desarrollo de sistemas de compostaje automatizado.

La metodología empleada consistió en una revisión sistemática de la literatura científica más reciente, en la que se analizaron múltiples estudios que han desarrollado e implementado sistemas automatizados para el monitoreo y control de las condiciones del compost. Se examinaron diversos enfoques tecnológicos con el fin de identificar tendencias, beneficios y desafíos en la aplicación de estas herramientas.

Los resultados de la investigación evidenciaron que el uso de controladores posibilita la recolección y el procesamiento continuo de datos críticos, lo que mejora significativamente la supervisión de variables clave en el compostaje. Se destacó la importancia de los sensores de gases, particularmente aquellos diseñados para medir dióxido de carbono, debido a su papel en la evaluación de la actividad microbiológica y la eficiencia del proceso. Asimismo, se resaltó la relevancia de los sensores de temperatura y humedad en el mantenimiento de condiciones óptimas para la descomposición de la materia orgánica. No obstante, se identificaron vacíos en la literatura respecto a la integración eficiente de múltiples sensores y la evaluación a largo plazo de su impacto en la calidad final del compost.

Las conclusiones subrayan que, aunque los avances tecnológicos han permitido una automatización cada vez más sofisticada del compostaje, aún existen desafíos que deben abordarse. Se recomienda que futuras investigaciones profundicen en la integración de múltiples parámetros de monitoreo y analicen su influencia en las características fisicoquímicas y biológicas del compost producido. Este estudio reafirma el potencial de estas tecnologías para transformar el compostaje en un proceso más eficiente, controlado y sostenible, con aplicaciones relevantes tanto en la gestión de residuos urbanos como en la producción agrícola.

Comparación entre el Controlador Hinf con Sensibilidad Mixta y el Controlador LQRy con Incertidumbre en un Vehículo Cuadricóptero

Francisco Triveño Vargas — 2025-06-30

Este artículo, presenta un estudio comparativo entre dos controladores, diseñados para la estabilización de un cuadricóptero. Los controladores son el controlador Hinf con sensibilidad mixta y el controlador LQRy. Ambos controladores han sido diseñados teniendo en cuenta incertidumbres del 10% en la masa e inercias del cuadricóptero. El objetivo principal de esta investigación es discernir cuál de las dos técnicas de control ofrece un rendimiento óptimo en la estabilización del cuadricóptero para garantizar la máxima estabilidad de vuelo. Para este proposito, ambos controladores se diseñaron utilizando el modelo lineal del cuadricóptero. Por lo tanto, dado que el cuadricóptero presenta una configuración MIMO (Múltiples Entradas, Múltiples Salidas) y que su estudio se hace mas complejo al incorporar incertidumbres diagonales en sistemas MIMO, por lo expuesto se hace una simplificación a SISO (Entrada Única, Salida Única), esta simplificación facilita la incorporación de incertidumbres diagonales en el modelo del cuadricóptero. Las simulaciones se realizaron en el entorno Matlab-Simulink®. Los resultados obtenidos indican que el controlador LQRy presenta un rendimiento superior al del controlador Hinf en la estabilización del cuadricóptero. Los resultados obtenidos sugieren que la técnica LQRy podría ser más eficaz para lograr un vuelo estable en condiciones ideales.