Productos de investigación

Permanent URI for this collectionhttps://hdl.handle.net/20.500.12585/8849

Browse

Recent Submissions

Now showing 1 - 20 of 1477
  • Item
    The media framing dataset: Analyzing news narratives in Mexico and Colombia
    (2025-01-09) Cuadrado, Juan; Martinez, Elizabeth; Puertas, Edwin; Martinez-Santos, Juan Carlos
    This paper introduces “The Media Framing Dataset,” a dataset developed through an in-depth examination of news articles from 140 local newspapers in Mexico and Colombia, covering events from May 2022 to August 2023. Our dataset captures a broad spectrum of topics, including politics, immigration, public opinion, and crime. The data collection involved a meticulous keyword-based search strategy designed to identify articles that illustrate various news-framing dimensions, such as Economics, Policy, Morality, and more. To construct this dataset, we employed a combination of manual and automated annotation techniques. Articles were categorized based on specific framing dimensions using a structured framework, developed in collaboration with experts in computational linguistics. The annotation process, conducted by trained annotators from Mexicoʼs Delfin program, guarantees both precision and depth. “The Media Framing Dataset” serves as a valuable resource for NLP research with high potential for reuse. It is particularly suitable for analyzing cultural and linguistic nuances in media framing, assessing the impact of framing on public perception, and supporting the development of models that automatically detect framing techniques. Additionally, it provides a foundation for linguistic analysis and machine learning projects, enabling researchers and practitioners to explore media framing dynamics and develop innovative tools for media analysis.
  • Item
    Adaptación de la escala de machismo sexual/sexismo (EMS-Sexismo-12) en una ciudad del Caribe colombiano
    (2024-06-17) Pastrana Quintana, Camilo Andrés; Fortich Pérez, David Javier; Neira Salas, Jeison David; Ortega Mastrodomenico, Eliana Carolina; Ortega Mastrodomenico, Eliana Carolina
    El objetivo del estudio fue adaptar y validar la escala de machismo sexual/sexismo (EMS-Sexismo-12) para población adulta de una ciudad del caribe colombiano. Participaron 678 individuos con edades entre los 18 a 79 años (M = 26.32; DE = 10.76; 50% mujeres) de la ciudad de Cartagena de indias, seleccionados con un muestreo no probabilístico. La escala presentó una buena adaptación al contexto, se utilizaron seis jueces en el Índice de coherencia entre jueces CVC de Hernández-Nieto (2002) de .936. El análisis factorial confirmatorio con el estimador máxima verosimilitud robusto mostró una estructura unifactorial con 10 ítems que presentaron adecuados índices de ajuste (CFI = .94, PNFI = .72, RMSEA = .04, [.041 - .057]). Coeficientes de fiabilidad superiores a .9 (Omega de McDonald y Alfa Ordinal). Siendo así, se presentan evidencias de validez contenido y constructo. Se concluye que las medidas obtenidas de la escala resultan válidas para la población bajo estudio.
  • Item
    Multifractal detrended cross-correlation coefficient for cosmic ray and sunspot time series
    (2025-01-13) Sierra Porta, David
    This study delves into the multifractal cross-correlations between cosmic ray intensity and sunspot numbers, addressing the shortcomings of traditional correlation analyses that often fail to capture the intricate and multifractal nature of these time series. Cosmic rays and solar activity are critical components of space weather dynamics, and understanding their interactions is essential for predicting space weather events that can affect satellite operations, communication systems, and even climate on Earth. We employ Multifractal Detrended Cross-Correlation Analysis (MFDCCA) to explore these complex relationships across a range of time scales. Our methodology involves segmenting the time series into windows of varying lengths, from 50 to 3900 days, and calculating cross-correlation coefficients for different polynomial fitting orders and fluctuation orders , using polynomial orders of 2, 3, 4, and 5. This approach allows us to capture the multifractal properties and temporal dependencies within and between the series. Our analysis reveals significant multifractal correlations, with the highest correlation coefficient of 0.876 occurring for and polynomial order 2 with a lag of 57 days. The results demonstrate that higher polynomial orders result in more stable and robust coefficients, indicating stronger correlations on larger scales. These findings highlight the efficacy of advanced techniques like MFDCCA in uncovering the complex interactions between cosmic rays and solar activity, which are often missed by conventional methods. The implications of our study extend to the enhancement of space weather prediction models. By incorporating additional heliophysical variables such as solar wind conditions, interplanetary magnetic field data, and indices of coronal mass ejections or solar flares, future research can construct more comprehensive models that better capture the multifractal interactions governing these phenomena. This expanded understanding is crucial for improving the accuracy of space weather forecasts and mitigating the potential impacts of space weather events on technological and natural systems.
  • Item
    Network structure and urban mobility sustainability: A topological analysis of cities from the urban mobility readiness index
    (2025-01-13) Herrera Acevedo, Daniel; Sierra Porta, David
    In the context of rapid urbanization, efficient and sustainable urban mobility is critical. This study explores the impact of urban network structure and socio-demographic factors on Urban Mobility Readiness (UMRi) across 62 cities worldwide. Using complex network analysis, Principal Component Analysis, and multiple linear regression models, we identify significant relationships between network metrics — such as average node degree, clustering coefficient, and graph diameter — and urban mobility performance. Cities with denser, more interconnected networks tend to achieve higher UMRi scores, indicating better preparedness for modern mobility challenges. Our findings also highlight the importance of economic resources, with GDP per capita emerging as a significant predictor of UMRi. Cities with well-funded and well-designed transportation networks demonstrate stronger performance in terms of mobility readiness and sustainability. Conversely, cities with more dispersed networks face greater challenges in optimizing their transportation systems. These insights underscore the importance of compact, resilient networks that promote accessibility and efficiency. This study emphasizes the critical role of network structure in shaping urban mobility outcomes and offers strategic guidance for enhancing transportation systems in rapidly growing urban areas. Future research should focus on integrating emerging technologies, such as autonomous vehicles and smart city solutions, to further optimize urban mobility. This approach offers a novel perspective on how the structure of urban networks influences the sustainability and efficiency of public transport in diverse urban contexts.
  • Item
    Characterizing long-term cosmic ray time series with geometric network curvature metrics
    (2025-01-13) Sierra Porta, David
    This study investigates the relationship between geometry and nonlinear dynamics in time series of cosmic ray counts recorded at neutron monitors at ground stations. Using advanced geometric and topological analysis techniques, we construct complex networks from the time series and calculate curvature measures such as Ollivier-Ricci curvature, Forman-Ricci curvature, and Ricci flow for each series. The analysis reveals significant correlations between these curvature metrics and key parameters such as geomagnetic cutoff rigidity and detector latitude. In particular, Forman-Ricci curvature exhibits a robust negative correlation with cutoff rigidity (Pearson , Spearman , -value ), while Ricci flow also shows a strong and highly significant inverse relationship with cutoff rigidity (Pearson , Spearman , -value ). These results suggest that the geometrical structure of the networks, influenced by geomagnetic conditions, plays a crucial role in the variability, complexity, and fractality of cosmic ray time series. Furthermore, the study underscores the importance of considering network topology and curvature metrics in the analysis of cosmic ray data, offering new perspectives for understanding space weather phenomena and improving predictive models. This integrative approach not only advances our knowledge of cosmic ray dynamics, but also has important implications for mitigating risks associated with space weather conditions on Earth.
  • Item
    Preliminary analysis of the presence of metals and metalloids in cigarette butts and fibers discarded on a tourist beach in Cartagena, Colombia
    (2024-12-09) Díaz-Mendoza, Claudia; Mouthon-Bello, Javier; Botero, Camilo Mateo; Gutiérrez, Leonardo
    Cigarette butts are classified as plastic waste due to their composition of cellulose acetate fibers and are commonly found in beach sand. Their persistence in the environment, low biodegradability, and potential to interact with metals and metalloids during the aging process make them a significant subject of interest for research on coastal marine ecosystems. The aim of this study is to investigate the presence of metals such as hexavalent chromium Cr (VI), cadmium (Cd), and the metalloid arsenic (As) in cigarette butts (CBs), cigarette butt fibers (CBFs), and sand on a tourist beach in Cartagena, Colombia. The goal is to establish a baseline for potential contamination on the beach due to these elements. The methodology includes collecting samples of CBs, CBFs, and sand from different beach usage zones (active, rest, and service) and conducting standardized laboratory tests using atomic absorption spectroscopy for As and Cd and the standard colorimetric method for Cr (VI). The main findings indicate that arsenic levels reached 7.69, 5.75, and 3.47 mg As/kg in the sand, CBs, and CBFs, respectively. Cadmium and hexavalent chromium were found to be below the detection limit for the applied methodology. Additionally, mercury was detected at a concentration of 0.37 mg Hg/L in CBFs in the active zone in October.
  • Item
    Competencias ciudadanas contra el acoso escolar en Cartagena, Colombia
    (2024-11-14) Domínguez de la Ossa, Elsy; Vázquez-Miraz, Pedro; Fortich Pérez, David; Campo Landines, Kiara
    Introducción. Este trabajo explora el alcance de una intervención pedagógica para la promoción de competencias ciudadanas como estrategia de prevención del acoso escolar en escuelas de Cartagena. Objetivo. Determinar los niveles de victimización, intimidación y sintomatología asociados al fenómeno del bullying, además de identificar diferencias entre el alumnado en función de variables sociodemográficas. Metodología. Se realizó un estudio de corte cuantitativo con 47 estudiantes de educación básica de tres instituciones educativas (I.E.), los cuales fueron evaluados mediante el cuestionario CIE-A. Se midieron los niveles globales de bullying en tres instituciones educativas de Cartagena de Indias (N = 1 085), posteriormente se seleccionaron los cursos de cada colegio donde se obtuvieron las puntuaciones más elevadas. Finalmente se realizó una intervención pedagógica basada en quince talleres didácticos con la intención de disminuir los niveles de bullying y luego realizar una comparación prepost-tratamiento con las personas que acabaron todas las actividades planteadas (N = 47) e identificar diferencias con base en variables sociodemográficas como la edad, el sexo o el centro de enseñanza al que se pertenece. Resultados. Los resultados iniciales mostraron unos niveles extremos de bullying en las tres clases seleccionadas. Valores que disminuyeron después de la realización de las actividades didácticas. Más específicamente se evidenciaron mejorías notables a nivel estadístico en el subfactor de bullying denominado victimización, habiendo sido más efectivos los talleres didácticos en niños varones, de menor edad y procedentes del I.E. que tuvo un mayor número de asistentes. Conclusiones. Los datos obtenidos sugieren que la promoción de las competencias ciudadanas es una adecuada estrategia formativa para mitigar el acoso escolar extremo en contextos vulnerables, pero se requiere presentar nuevas estrategias pedagógicas para colectivos más específicos que no obtuvieron mejoras relevantes en la presente investigación (alumnado repetidor, con poca asistencia al aula, etc.).
  • Item
    “Okupas”: La problemática constitucionalización de la propiedad privada
    (2024-12-04) Perilla Granados, Juan Sebastián Alejandro
    En el marco del Estado Social de Derecho español existe el movimiento de iniciativa ciudadana denominado “okupa”, el cual surgió como una iniciativa para promover aspectos culturales con compromiso social en bienes privados no utilizados. Pero hoy consiste en que sus integrantes ocupan bienes inmuebles de manera permanente sin la autorización del propietario. Frente a esta situación se ha consolidado un marco normativo con un enfoque garantista, el cual implica que solo en casos específicos de vulneración de derechos constitucionales proceden desalojos inmediatos y cuando se trata de asuntos propios del derecho privado se deben adelantar procesos con duración prolongada que afectan negativamente a los propietarios de los bienes ocupados. Para analizar críticamente el movimiento “okupas”, se presenta un marco hermenéutico del Estado Social y se describen los impactos que existen desde allí. Para ello se adopta un enfoque de investigación hermenéutico crítico basado en métodos cualitativos.
  • Item
    Posibilidades para vincular la inteligencia artificial en la etapa previa de los contratos estatales en Colombia
    (2024-10-25) Perilla Granados, Juan Sebastián Alejandro
    La etapa preliminar de la contratación estatal vigente actualmente en Colombia es desarrollada en su totalidad por el esfuerzo humano de los funcionarios públicos. Esto representa no solamente una alta demanda de recursos, sino importantes deficiencias estructurales para atender el interés general contemplado constitucionalmente en el Estado de Derecho. En consecuencia, las actividades humanas son evaluadas desde cuatro niveles del conocimiento: descriptivo, procedimental, esquemático y estratégico. Los dos primeros niveles se refieren a actividades técnicas, mientras que los dos últimos niveles materializan auténticamente la actividad profesional del derecho. Así, se plantea, a través de un enfoque hermenéutico crítico, la posibilidad de vincular la inteligencia artificial para que asuma las actividades técnicas de los dos primeros niveles en la etapa preliminar de la contratación estatal. Se sistematizan los resultados con métodos cualitativos de investigación, que permiten posibles desarrollos desde áreas transdisciplinares de la tecnología mediada por avances de aplicación imperativa en el sistema jurídico colombiano.
  • Item
    La inteligencia artificial en las facultades de Derecho a través de generadores de respuestas automáticas
    (2024-12-31) Perilla Granados, Juan Sebastián Alejandro
    El contexto universitario actual no es ajeno a los avances tecnológicos que desde la inteligencia artificial existen, en particular a los generadores de respuestas automáticas por medios escritos. Por lo mismo, en las facultades de Derecho ha tomado relevancia el debate en torno al alcance de la inteligencia humana en relación con la inteligencia artificial. En relación a este debate, se han retomado los niveles del conocimiento que generalmente se les enseñan a los estudiantes de Derecho y que se organizan en cuatro categorías: la descripción, el procedimiento, la argumentación y la estrategia. Aunque estos conocimientos se han desarrollado a través del tiempo en la formación de los abogados, se requiere evaluar los mismos desde los avances en inteligencia artificial. Así, se propone cómo vincular a la inteligencia artificial como un medio pedagógico en las facultades de Derecho y se privilegian transformaciones curriculares en la educación jurídica.
  • Item
    Posibilidades de gestión de conflictos mediante la Inteligencia Artificial en los Sistemas de Administración de Justicia latinoamericanos
    (2024-12-28) Perilla Granados, Juan Sebastián Alejandro
    Los sistemas de administración de justicia latinoamericanos se enmarcan en un contexto global cambiante, caracterizado por transformaciones dinámicas desde la tecnología y con el uso de la Inteligencia Artificial. Y aunque el ejercicio profesional del derecho ha estado un tanto al margen de la adopción de estos avances tecnológicos, resulta relevante analizar desde los debates iusteóricos las posibilidades para implementar la Inteligencia Artificial para la gestión de situaciones conflictivas que exigen gestión desde la labor judicial. Así, es posible considerar que la Inteligencia Artificial tiene cinco niveles de complejidad, iniciando por sistemas reactivos y llegando a modelos holísticos que aún no han sido materializados. En consecuencia, en las condiciones actuales de la tecnología, la Inteligencia Artificial estaría en la capacidad de conocer, gestionar y decidir casos con bajos niveles de dificultad, mientras que los casos de complejidad avanzada aún requieren de la intervención humana. En este sentido, este artículo constituye un marco hermenéutico para entender cómo vincular la Inteligencia Artificial desde sus diferentes niveles en la gestión de casos con variados niveles de dificultad. Para ello se acoge un enfoque de investigación crítico, marcadamente cualitativo y fundamentado en revisión documental.
  • Item
    Métodos mixtos de investigación: integrando métodos cuantitativos y cualitativos José Francisco Molina Azorín, Sergi Fàbregues Feijóo y Elsa Lucía Escalante Barrios. Madrid, 2024. Editorial Pirámide
    (2024-08-27) Vázquez-Miraz, Pedro; Medina Reyes, María Fernanda
    A El libro “Métodos mixtos de investigación: Integrando métodos cuantitativos y cualitativos” de Molina-Azorín et al. (2024), de la editorial Pirámide, es una obra conformada por una introducción y diez capítulos que realiza, de forma sintética (216 páginas), una introducción a los fundamentos y principales procedimientos de la metodología mixta en investigación. Como indican los autores de forma expresa, la mayoría de la literatura publicada sobre este tema es de origen anglosajón, mientras que la literatura en español es casi inexistente, con contadas excepciones (Bericat, 1998; Hernández-Sampieri & Mendoza, 2018). Esta es una laguna que se intenta paliar con la publicación de este material escrito en idioma español. Además, en tanto que el libro aborda las aportaciones más recientes en el campo, con especial énfasis en el tema de la integración, constituye una notable actualización respecto al material previo publicado en lengua española.
  • Item
    Utilización de material cinematográfico como mejora educativa respecto las clases magistrales en entorno universitario
    (2024-12-15) Vázquez-Miraz, Pedro; Fabregues, Sergi; Escalante, Elsa
    En un curso universitario de psicología social (N = 146) en Cartagena de Indias (Colombia) se introdujo un enfoque didáctico utilizando material cinematográfico de alta calidad, concretamente 12 Angry Men (1957). El estudio pretendía determinar si el visionado de esta película clásica mejoraría los resultados académicos y la satisfacción de los estudiantes, y reduciría las tasas de abandono. Este objetivo se abordó mediante una comparación de clases naturales (dos aulas por semestre) a lo largo de un año y medio. Inicialmente, todo el alumnado realizó una evaluación de comprensión e interpretación de la película junto con una prueba de conocimientos (pre-test). En las aulas más pequeñas, se impartieron clases tradicionales (grupo de control), mientras que, en las aulas más grandes, el curso se impartió utilizando la película (grupo experimental). Al final de la intervención, se registraron las puntuaciones académicas y una encuesta de satisfacción de método mixto («post-test»). Los resultados de los tres semestres mostraron que el alumnado expuesto a la película: (1) presentaba menores tasas de abandono y (2) proporcionaba comentarios cualitativos más positivos. Además, obtenía mejores calificaciones académicas y mayores puntuaciones de satisfacción, aunque las diferencias no fueron estadísticamente significativas. A pesar de las limitaciones de los datos cuantitativos, los resultados apoyan el uso continuado de material fílmico de alta calidad en el ámbito universitario colombiano para ilustrar conceptos de psicología social.
  • Item
    Valores interpersonales asociados con la conducta infiel de estudiantes de educación superior en Cartagena de Indias
    (2025-01-01) Geney, Elías Rafael; Vázquez-Miraz, Pedro
    En la presente investigación se analizó la relación existente entre los valores interpersonales y la conducta infiel en estudiantes de educación superior en de Cartagena de Indias (Colombia). Se realizó un estudio descriptivo correlacional de corte transversal entre los valores interpersonales y la conducta infiel de una muestra de 928 personas, haciendo también análisis de regresión lineal múltiple entre la infidelidad sexual y el deseo de infidelidad sexual y variables sociodemográficas. Los resultados indicaron que los valores individualistas como el reconocimiento y el liderazgo pueden suscitar infidelidad, mientras que los orientados al bien común pueden prevenirla; siendo el sexo la variable sociodemográfica explicativa más relevante en el momento de explicar la conducta y los pensamientos asociados a la infidelidad
  • Item
    Derecho fundamental al amor en Colombia: un compromiso constitucional retórico con limitada materialización práctica
    (2024-12) Perilla Granados, Juan Sebastián Alejandro
    La Constitución Política colombiana de 1991 transforma el panorama jurídico existente hasta ese momento, dado que acoge un Estado Social de Derecho que clasifica a los derechos humanos en diferentes generaciones. La primera de esas generaciones corresponde a los derechos fundamentales, los cuales tienen la posibilidad de ser exigidos de manera inmediata a manera de mínimos necesarios para la subsistencia de cualquier persona. Así, y como una innovación disruptiva, esta norma superior consagra al amor como un derecho fundamental para los niños y las niñas. Sin embargo, su carácter indeterminado impide una materialización plena a través de acciones constitucionales, pues no es posible obligar a alguien a amar a otra persona. En consecuencia, en este artículo se delimita el alcance iusteórico de este derecho como un principio y valor constitucional, que solo podrá ser materializado a través de otros derechos según cada una de las realidades desde y para las cuales sea aplicable.
  • Item
    Aplicación de métodos de aprendizaje profundo para la imputación de niveles de concentración de clorofila-a en la Costa Pacífica colombiana
    (2024-08-30) Martínez-Vargas, Luis Miguel; Muñoz-Ordóñez, Julián Fernando; Solano-Correa, Yady Tatiana
    El sector pesquero en Colombia, que aporta el 0.3 % del Producto Interno Bruto (PIB) y genera exportaciones por USD 45.1 millones (equivalente al 3.3 % del PIB agropecuario), enfrenta desafíos significativos debido a la falta de precisión en la medición de la clorofila-a, un indicador crucial de la salud de los ecosistemas marinos. El uso de imágenes satelitales, particularmente aquellas obtenidas por el sensor MODIS, es esencial para obtener datos precisos. Sin embargo, la alta cobertura nubosa, común en la geografía colombiana, afecta la calidad y la disponibilidad de estas imágenes durante gran parte del año, creando lagunas en los datos críticos para la evaluación del estado de los ecosistemas marinos. Este trabajo propone un algoritmo de aprendizaje profundo basado en series temporales para la predicción de valores perdidos de clorofila-a. La metodología presentada supera las limitaciones impuestas por la cobertura nubosa, alcanzando una precisión R2 superior a 0.8 en uno de los modelos. En este contexto específico, la implementación y la evaluación de diversos modelos de aprendizaje profundo han demostrado ser alternativas efectivas para proporcionar una evaluación más precisa y continua de las áreas pesqueras. Esto ofrece información valiosa para mejorar la gestión y sostenibilidad del sector pesquero en Colombia al añadir un componente temporal a la predicción de valores de clorofila-a. Esto, mediante datos de hasta tres meses previos a la característica objetivo.
  • Item
    Exploring the potential of Braingame Brian for executive function improvement in Spanish-speaking children with ADHD: A pilot study
    (2024-12-03) Revollo Carrillo, Nelly; Gutiérrez Ruiz, Karol; Iglesias Rodríguez, Tania; Lewis Harb, Soraya
    Considering the implications of executive function (EF) in the core symptoms of attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), further research is required on strategies such as therapies, treatments, and rehabilitation programs focused on improving EF. This study aimed to assess the potential of an EF training program called “Braingame Brian” in improving working memory, inhibition, and cognitive flexibility in children with ADHD. The programme was developed in the Netherlands and has been shown to be effective in pilot studies of ADHD populations conducted in this country. However, it has not been used before in the Spanish-speaking population. A total of 41 children (aged 8–12 years) were assigned to the EF training or waitlist control groups. The intervention consisted of a 25-session training programme of approximately 45 min per day for nine consecutive weeks. Treatment outcomes were assessed using cognitive tasks of the trained EF, as well as evaluations of EF behaviors by parents and teachers. The initial findings suggest that the implementation of the Braingame Brian programme may be associated with improvements in working memory, inhibition, and cognitive flexibility. These preliminary results also indicate the potential for enhancements in parents’ and teachers’ perceptions of EF difficulties in children with ADHD.
  • Item
    Los límites de la transparencia en los concursos de mérito para elegir personeros en Colombia
    (2024-12-04) Perilla Granados, Juan Sebastián Alejandro
    El sistema jurídico colombiano pretende materializar los postulados constitucionales desde las Personerías municipales y distritales, dado que se encargan de promover los derechos humanos y ejercer la potestad disciplinaria. Se trata de una apuesta antiformalista, que ha llevado a exigir que el Personero municipal o distrital sea elegido a través de concurso de méritos. Así, actualmente se estructuran concursos de méritos con criterios habilitantes, eliminatorios y puntuables para nombrar en el cargo a la persona que obtenga mayor puntuación. Aunque desde una perspectiva formal parece materializarse el principio constitucional de la transparencia, esta investigación presenta como hallazgos algunos límites a esta posibilidad y corresponden a las prácticas políticas que amparadas en la autonomía pueden tomar decisiones discrecionales sin criterios claros a los que se pueda tener acceso. Así, a través de un enfoque de investigación hermenéutico crítico, basado en métodos cualitativos que privilegian la revisión documental, se formulan cuestionamientos que pueden seguir siendo abordados en investigaciones posteriores para materializar a plenitud la transparencia.
  • Item
    Fired heaters optimization by estimating real-time combustion products using numerical methods
    (2024-12-09) Sánchez, Ricardo; Palencia Díaz, Argemiro; Fábregas Villegas, Jonathan; Velilla Díaz, Wilmer
    : Fired heaters upstream of distillation towers, despite their optimal thermal efficiency, often suffer from performance decline due to fluctuations in fuel composition and unpredictable operational parameters. These heaters have high energy consumption, as fuel properties vary depending on the source of the crude oil. This study aims to optimize the combustion process of a three-gas mixture, mainly refinery gas, by incorporating more stable fuels such as natural gas and liquefied petroleum gas (LPG) to improve energy efficiency and reduce LPG consumption. Using real-time gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) data, we accurately calculate the mass fractions of individual compounds, allowing for more precise burner flow rate determinations. Thermochemical data are used to calculate equilibrium constants as a function of temperature, with the least squares method, while the Newton– Raphson method solves the resulting nonlinear equations. Four key variables (X4 , X6, X8, and X11), representing H2,CO,O2, and N2, respectively, are defined, and a Jacobian matrix is constructed to ensure convergence within a tolerance of 1 × 10−6 over a maximum of 200 iterations, implemented via Python 3.10.4 and the scipy.optimize library. The optimization resulted in a reduction in LPG consumption by over 50%. By tailoring the fuel supply to the specific thermal needs of each processing unit, we achieved substantial energy savings. For instance, furnaces in the hydrocracking unit, which handle cleaner subproducts and benefit from hydrogen’s adiabatic reactions, require much less energy than those in the primary distillation unit, where high-impurity crude oil is processed.
  • Item
    Energetic and exergoeconomic evaluation of a stig cycle and cooled inlet air gas turbine powered by mixtures of natural gas and H2 in tropical climates
    (2024-11-07) Fajardo Cuadro, Juan; Barreto, Deibys; Yabrudy, Daniel; Piña-Martínez, Andrés; Pupo, Oscar; Buelvas, Ana
    Using pure hydrogen (H2) or mixtures of H2 and natural gas in gas-fired power plants represents a viable route to decarbonize electric power generation. This study models a system designed to cool the air at the compressor inlet to 8.8 °C, achieve a flue gas oxygen percentage of 11.46 %, and produce 44.4 MW with a fuel mix ranging from 0 to 100 % H2 operating in tropical climates, where temperatures exceed 30 °C and relative humidity exceeds 80 %. The analysis is based on energy, exergy, and exergoeconomic balance to obtain performance indicators that characterize plant operations. The results show that with 100 % H2, the PCI increases by 144 % compared to 100 % natural gas. Furthermore, the energy analysis indicates that for every 10 % volume increase in the H2 fuel mix, the CO2 concentration decreased by 34 kg/m³, the NOx concentration increased by 1 kg/m³, the dew point temperature increased by 0.5 °C, the energy efficiency improved by 4.5 percentage points, the heat rate decreased by 7 %, and the specific fuel consumption decreased by 8.5 %. Furthermore, the total exergy destruction increased by 14.83 %, and the total exergy efficiency decreased by 2.7 percentage points. The exergoeconomic analysis shows that the specific cost of electric energy per GJ decreases by 10 % for H2 contents higher than 80 % by volume. This work demonstrates that generating energy from gas turbine power plants with lower CO2 equivalent emissions is possible. On the other hand, the effects of moisture content in exhaust gases and NOX are known due to the greater presence of H2 and higher temperature combustion