Desarrollo de un prototipo para la captación de energía producida por las plantas en el proceso de la fotosíntesis

Este proyecto de investigación busca determinar la capacidad de un prototipo para generar energía eléctrica con responsabilidad ambiental. El éxito de este enfoque radica en el conocimiento biológico del entorno para la vida de las plantas, ya sea en suelos o medios acuáticos, y su relación con la e...

Full description

Autores:
Leal Angarita, Jesús Emanuel
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2025
Institución:
Universidad Francisco de Paula Santander
Repositorio:
Repositorio Digital UFPS
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repositorio.ufps.edu.co:ufps/9980
Acceso en línea:
https://repositorio.ufps.edu.co/handle/ufps/9980
Palabra clave:
Prototipo experimental
Sustrato
Bioelectricidad
Fotosíntesis
Rights
openAccess
License
Derechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santander
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Fuentes Fuentes, Jorge Leonardo
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description Este proyecto de investigación busca determinar la capacidad de un prototipo para generar energía eléctrica con responsabilidad ambiental. El éxito de este enfoque radica en el conocimiento biológico del entorno para la vida de las plantas, ya sea en suelos o medios acuáticos, y su relación con la eficiencia del sistema, que varía según el tipo de planta o cultivo junto con la composición química del sustrato. Además, este sistema ofrece la ventaja de funcionar durante la noche y en ausencia de vientos, en comparación con las fuentes eólicas y solares. Se desarrollo un prototipo experimental desde el diseño y la construcción a nivel mecánico con procesos de soldadura y corrosión para los diferentes materiales que intervienen en el prototipo. A demás se implementó la instrumentación correspondiente para el monitoreo de las variables más significativas que intervienen en el proceso de la fotosíntesis. La selección de la instrumentación se realizó a partir del Método de Selección de la Matriz Pugh para las variables de temperatura, humedad del suelo, humedad del ambiente, luminosidad, voltaje y corriente. Con el fin de monitorear la generación de bioelectricidad las 24 horas del día bajo las diferentes condiciones climatológicas. En última instancia, este proyecto contribuye a fortalecer la investigación en nuevas fuentes de generación de electricidad en Colombia y el mundo.
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A demás se implementó la instrumentación correspondiente para el monitoreo de las variables más significativas que intervienen en el proceso de la fotosíntesis. La selección de la instrumentación se realizó a partir del Método de Selección de la Matriz Pugh para las variables de temperatura, humedad del suelo, humedad del ambiente, luminosidad, voltaje y corriente. Con el fin de monitorear la generación de bioelectricidad las 24 horas del día bajo las diferentes condiciones climatológicas. En última instancia, este proyecto contribuye a fortalecer la investigación en nuevas fuentes de generación de electricidad en Colombia y el mundo.Tabla de Contenido Pág. Introducción 16 1. Problema 17 1.1 Título 17 1.2 Planteamiento del problema 17 1.3 Objetivos 18 1.3.1 Objetivo general 18 1.3.2 Objetivos específicos 18 1.4 Formulación del problema 19 1.5 Justificación 19 1.6 Alcances 21 1.7 Limitaciones y Delimitaciones 21 1.7.1 Limitaciones 21 1.7.2 Delimitaciones 21 2. Referentes Teóricos 22 2.1 Antecedentes 22 2.1.1 Antecedentes Internacionales 22 2.1.2 Antecedentes Nacionales 23 2.2 Marco Teórico 25 2.2.1 El Ciclo del Carbono 25 2.2.2 Procesos Rápidos Oceánicos 26 2.2.3 Estado del arte 37 10 2.2.3.1 Desarrollo del Estado del Arte 38 2.2.3.2 Análisis Crítico del Estado del Arte 41 2.2.3.3 Conclusión del Estado del Arte 41 2.2.4 Descripción del Principio de Funcionamiento 44 2.2.4.1 Fundamento físico-biológico del sistema 44 2.2.4.2 Proceso de fotosíntesis como base energética 45 2.2.4.3 Captura de bioelectricidad y su conversión 45 2.2.4.4 Arquitectura del Sistema 46 2.2.5 Selección de Sensores e Instrumentación 50 2.2.6 Descripción del Protocolo de Comunicación Maestro-Esclavo 51 2.3 Marco conceptual 53 2.4 Marco Legal 55 3. Metodología 57 3.1 Tipo de investigación 57 3.2 Técnica de recolección de datos 59 4. Resultados 61 4.1 Descripción General del Prototipo Final 61 4.1.1 Una imagen del modelo en SolidWorks 61 4.1.2 Una ilustración general de todos los módulos 65 4.2 Un esquema de integración entre sensores, tarjeta esclava y maestro 65 4.2.1 Diseño Mecánico 66 4.2.2 Componentes Eléctricos y electrónicos 67 5. Conclusiones 87 11 6. Recomendaciones 89 Referencias Bibliográficas 90 Anexos 99PregradoIngeniero(a) Electromecánico(a)131 páginas. ilustraciones, (Trabajo completo) 4.090 KBapplication/pdfspaUniversidad Francisco de Paula SantanderFacultad de IngenieríaSan José de CúcutaIngeniería ElectromecánicaDerechos Reservados - Universidad Francisco de Paula Santanderhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://catalogobiblioteca.ufps.edu.co/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=61833Desarrollo de un prototipo para la captación de energía producida por las plantas en el proceso de la fotosíntesisTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Prototipo experimentalSustratoBioelectricidadFotosíntesisAhmed, S. 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