Viabilización de nuevos vectores energéticos utilizados en equipo móvil fluvial que permita la descarbonización de la operación de Mineros Colombia
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Resumen
El presente trabajo de tesis analiza el consumo energético actual de Mineros Colombia y evalúa la viabilidad técnica, económica y ambiental de tres vectores energéticos alternativos, GLP, electricidad e hidrógeno, para su aplicación en embarcaciones fluviales. En 2024, la operación consumió 437.632 galones de gasolina, generando más de 3.548 toneladas de CO₂ equivalentes, lo que evidencia la urgente necesidad de transitar hacia sistemas energéticos más sostenibles.
La evaluación del GLP mostró un ahorro promedio del 15,6 % en costos anuales de combustible, con periodos de retorno de inversión inferiores a un año en embarcaciones de pasajeros y una reducción de emisiones cercana al 42 %. Por su parte, el sistema de propulsión eléctrica permite disminuir los costos operativos mensuales en más del 85%, con un retorno estimado en 68 meses y una reducción superior al 70 % en el costo por pasajero-kilómetro, consolidándose como una alternativa eficiente a corto plazo.
Finalmente, se analizó el uso de celdas de combustible de tipo PEMFC alimentadas con hidrógeno, destacando su potencial de reducción de emisiones de CO₂ en más del 90 % cuando se utiliza hidrógeno verde. A pesar de los desafíos técnicos en almacenamiento, transporte e infraestructura, el hidrógeno se perfila como una solución estratégica de largo plazo. (Tomado de la fuente)
Abstract
This thesis analyses the current energy consumption of Mineros Colombia and evaluates the technical, economic, and environmental feasibility of three alternative energy vectors —LPG, electricity, and hydrogen — for application in riverine vessels. In 2024, operations consumed 437,632 gallons of gasoline, resulting in over 3,548 tons of CO₂ equivalent emissions, highlighting the urgent need to transition to more sustainable energy systems.
The evaluation of LPG revealed an average annual fuel cost reduction of 15.6%, with payback periods of less than one year for passenger vessels, and a reduction in CO₂ emissions approximately 42%. Electric propulsion systems demonstrated monthly operational cost reductions of over 85%, with an estimated payback period of 68 months and a decrease of more than 70% in cost per passenger-kilometer, positioning electricity as an efficient short-term alternative.
Lastly, the study assessed proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) powered by hydrogen, emphasizing their potential to reduce CO₂ emissions by over 90% when green hydrogen is used. Despite technical challenges related to storage, transport, and infrastructure, hydrogen stands out as a long-term strategic solution.
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Electricidad; 620 - Ingeniería y operaciones afines::622 - Minería y operaciones relacionadas; 620 - Ingeniería y operaciones afines::623 - Ingeniería militar y náutica; 620 - Ingeniería y operaciones afines::629 - Otras ramas de la ingeniería; Consumo energético - Aspectos económicos; Consumo energético - Aspectos ambientales; Automatización de las celdas de combustible; Hidrógeno