TecnoLógicas

Materiales avanzados: ¿Biomateriales seguros o dispositivos médicos certificados?

Deterioro mecánico por intemperismo del adobe de la capilla de Tausa (Colombia)

Abstract There is a significant number of structures in the world built with earth materials that deteriorate over time. Typically, this deterioration is neither quantified nor used as input for safety analysis of ancient infrastructure. The aim of this work is to propose a novel way to consider the influence of the weathering on the mechanical properties of adobe units. To achieve this objective, adobe samples recovered from a deteriorated sector (old adobe) of a colonial-style chapel built in adobe (Tausa, Colombia) and similar materials from a local soil deposit as a source for restoration of the chapel (new adobe) were studied. Samples using the new adobe were prepared by compaction under controlled moisture. Half of the samples of new adobe were exposed to ambient conditions while the other half and old adobe samples were subjected to accelerated ambient conditions by using a weathering machine (controlling UV radiation, temperature, and moisture). Samples were tested at different periods by unconfined and triaxial compression tests. Results show that old adobe is not sensitive to weathering while new adobe exhibit variations in strength and stiffness. It was observed that these properties in new adobe initially increase with exposure to weathering until reaching twice than those obtained in old adobe samples but tend to reduce with longer periods of exposure. Therefore, deterioration factors of up to two are proposed for vulnerability and safety analysis of new constructions in these materials. Deterioration factors are proposed to be used as a first approximation to quantify the climatic effect over the mechanical response of the adobe.

Resumen Existe un gran número de estructuras en el mundo construidas en adobe que se deterioran con el tiempo. Normalmente, este deterioro no se tiene en cuenta en análisis de seguridad de estructuras antiguas. El objetivo de este trabajo es proponer una nueva forma de tener en cuenta la influencia del intemperismo sobre las propiedades mecánicas de unidades de adobe. Con este fin, se recuperaron muestras (adobe viejo) de la parte más deteriorada de una capilla de estilo colonial construida en adobe (Tausa, Colombia). También se estudiaron materiales de un depósito local para su restauración (adobe nuevo). Se prepararon muestras del nuevo adobe mediante compactación con humedad controlada. La mitad de las muestras del nuevo adobe se sometieron a condiciones ambientales naturales mientras que la otra mitad y todas las muestras de adobe viejo se sometieron a condiciones ambientales aceleradas usando un equipo con control de radiación UV, temperatura y humedad. Las muestras se evaluaron a diferentes periodos de exposición mediante ensayos de compresión inconfinada y triaxial. Los resultados muestran que el adobe viejo no es sensible a mayor exposición mientras que el nuevo adobe presenta variaciones en rigidez y resistencia. Se observó que dichas propiedades en el adobe nuevo inicialmente se incrementan con la exposición al intemperismo hasta llegar a ser el doble de aquellos obtenidos en las muestras de adobe viejo, pero tienden a reducirse con mayores periodos de exposición. Por lo anterior, se proponen factores de deterioro de hasta dos para análisis de vulnerabilidad y seguridad de nuevas construcciones en estos materiales. Se propusieron factores de deterioro como una primera aproximación a la cuantificación del efecto ambiental en la respuesta mecánica del adobe.

Efecto de la temperatura de horneado en carotenoides y provitamina A en pan elaborado con extracto de epicarpio de mandarina (Citrus reticulata)

Abstract Consumers are interested in products with functional properties that contribute to their well-being and health. An alternative source of functional ingredients would be the by-products of the citrus industry, which can be used as natural additives in baked products. Therefore, the objective of this study was to evaluate the effect of temperature on the concentration of carotenoids and provitamin A when baking bread in a temperature range of 160-200 ºC. We studied the thermal degradation kinetics and thermodynamic parameters of the carotenoids β-carotene, α-carotene, β-cryptoxanthin, lycopene, and provitamin A in bread dough samples made with mandarin epicarp lipid extract baked at three temperatures (160, 180, and 200 ºC). The results showed that carotenoid pigments and provitamin A are significatively reduced (p < 0.05) as baking time and temperature increase, and the degradation of bioactive compounds was set to a first-order kinetic R2 > 0.83. Thermic resistance values (z) and activation energy (Ea) during the baking process of bread showed that β-carotenes are an unstable thermal phytochemical, followed by provitamin A, α-carotenoid, lycopene, and β-cryptoxanthin. In this research, it can be concluded that the results would be important for the design and optimization of baked bread, as it will allow to maximize the levels of these micronutrients.

Resumen Los consumidores están interesados en productos con propiedades funcionales que contribuyan a su bienestar y salud. Una fuente alternativa de ingredientes funcionales serían los subproductos de la industria de los cítricos, que pueden ser utilizados como aditivos naturales en productos horneados. Por lo tanto, el objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de la temperatura sobre la concentración de carotenoides y provitamina A al hornear pan en un rango de temperatura de 160-200 ºC. Se estudió la cinética de degradación térmica y los parámetros termodinámicos de los carotenoides β-caroteno, α-caroteno, β-criptoxantina, licopeno y provitamina A en muestras de masa de pan elaboradas con extracto lipídico de epicarpio de mandarina horneadas a tres temperaturas (160, 180 y 200 ºC). Los resultados mostraron que los pigmentos carotenoides y la provitamina A se reducen significativamente (p < 0,05) a medida que aumenta el tiempo y la temperatura de horneado, y la degradación de los compuestos bioactivos se establece en una cinética de primer orden R2 > 0,83. Los valores de resistencia térmica (z) y energía de activación (Ea) durante el proceso de horneado del pan mostraron que los β-caroteno son un fitoquímico térmico inestable, seguidos por la provitamina A, α-caroteno, licopeno y β-criptoxantina. En esta investigación se puede concluir que los resultados serían importantes para el diseño y optimización de la cocción del pan, ya que permitirá maximizar los niveles de estos micronutrientes.

Evaluación de la actividad bactericida de GO electroquímico modificado con nanopartículas de TiO2

Abstract Recently, antibacterial materials have sparked a renewed interest in the fields of biomedical engineering and life sciences. The main purpose of this study was to evaluate the physicochemical properties of TiO2 nanoparticles with anatase phase and an average size of 24.1 ± 4.6 nm, graphene oxide (GO) obtained from the electrochemical method, and TiO2/GO hybrid nanomaterial. Thermogravimetric analysis (TGA) revealed the presence of oxygen functionalities in the GO structure and 23.2 % of TiO2 in the hybrid nanomaterial, as well as a strong interaction between the materials that can be observed in the micrograph of scanning electron microscopy (SEM). Antibacterial tests were performed using the macrodilution method. The results showed that, while GO did not decrease bacterial growth, TiO2 presented high bactericidal activity. In turn, the hybrid TiO2/GO nanomaterial did not show such activity. This result can be explained by the decrease in contact between TiO2 and bacterial cells due to the blocking of the active sites on the TiO2 surface by graphene oxide sheets. These results contribute to the ongoing discussion about the bactericidal properties of graphene oxide.

Resumen Recientemente, los materiales antibacterianos han despertado un renovado interés en el campo de la ingeniería biomédica y las ciencias de la vida. El objetivo de este estudio consistió en evaluar las propiedades fisicoquímicas de nanopartículas de TiO2 fase anatasa y un tamaño medio de 24.1 ± 4.6 nm, óxido de grafeno (GO) obtenido a partir del método electroquímico y un nanomaterial híbrido TiO2/GO. El análisis termogravimétrico (TGA) reveló la presencia de funcionalidades de oxígeno en la estructura del GO, y se encontró un 23.2 % de TiO2 en el nanomaterial híbrido y una fuerte interacción entre los materiales que puede observarse en las micrografías de microscopia electrónica de barrido (SEM). Las pruebas antibacterianas fueron realizadas usando el método de macrodilución. Los resultados evidenciaron que, mientras que el GO no disminuyó el crecimiento bacteriano, el TiO2 presentó una alta actividad bactericida. A su vez, el nanomaterial híbrido TiO2/GO no mostró dicha actividad. Este resultado puede explicarse por la disminución del contacto entre el TiO2 y las células bacterianas debido al bloqueo de los sitios activos en la superficie del TiO2 por las láminas de óxido de grafeno. Estos resultados contribuyen a la discusión en curso sobre las propiedades bactericidas del óxido de grafeno.

Modelo de aprendizaje automático para la evaluación del recurso solar primario en Colombia

Abstract This work introduces a Machine Learning (ML) model designed to predict solar radiation in diverse cities representing Colombia's climatic variability. It is crucial to assert that the amount of solar energy received in a specific region is directly related to solar radiation and its availability, which is influenced by each area's particular climatic and geographic conditions. Due to the high variability and resulting uncertainty, various approaches have been explored, including the use of numerical models to estimate solar radiation. The primary objective of this study was to develop and validate an ML model that accurately predicts solar radiation in cities. The methodology employed was specific to data treatment and ML model development. It was structured into three fundamental stages: clustering, estimation, and response, considering that the model is based on historical data. The obtained results were assessed using appropriate statistical definitions, not only determining the model's efficiency in terms of prediction but also considering interactions between data for the approximation and prediction of solar radiation. In this context, it is crucial to emphasize that the research contributes to understanding solar radiation in Colombia. This study underscores the importance of developing ML models to predict solar radiation, emphasizing the need to consider the country's climatic diversity. The results obtained, following the model's application, provide valuable information for comprehending and anticipating the availability of this primary resource.

Resumen En este trabajo se presenta un modelo de Aprendizaje Automático (ML por sus siglas en inglés) diseñado para predecir la radiación solar en diversas ciudades que representan la variabilidad climática de Colombia. Destaca afirmar, que la cantidad de energía solar recibida en una región específica está directamente relacionada con la radiación solar y su disponibilidad, la cual se ve afectada por las condiciones climáticas y geográficas particulares de cada área. Ante la alta variabilidad e incertidumbre resultante, se han explorado diversos enfoques, entre ellos, el uso de modelos numéricos para estimar la radiación solar. El objetivo principal de este estudio fue desarrollar y validar un modelo ML que permita predecir con precisión la radiación solar en las ciudades. La metodología empleada fue propia del tratamiento de datos y desarrollo de modelos ML. Se estructuró en tres etapas fundamentales: agrupamiento, estimación y respuesta, al tener en cuenta que el modelo está estructurado con base en datos históricos. Los resultados obtenidos fueron evaluados mediante definiciones estadísticas apropiadas, que no solo determinaron la eficiencia del modelo en términos de predicción, sino que también consideraron las interacciones entre datos para la aproximación y predicción de la radiación solar. En este sentido, es crucial señalar que la investigación contribuye al entendimiento de la radiación solar en el contexto colombiano. Este estudio subraya la importancia de desarrollar modelos ML para predecir la radiación solar, destacando la necesidad de considerar la diversidad climática del país. Los resultados obtenidos, tras la aplicación del modelo, proporcionan información valiosa para comprender y anticipar la disponibilidad de este recurso primario.

Efecto de las modificaciones con ácido acético e hidróxido de calcio sobre las propiedades funcionales y reológicas del almidón de ñame (Dioscorea esculenta l.)

Resumen Las propiedades funcionales del almidón nativo tienen limitantes en sus propiedades tecnológicas. El almidón, al ser modificado, puede corregir estos problemas y, por lo tanto, mejorar sus propiedades para uso agroindustrial. El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto de las modificaciones con ácido acético e hidróxido de calcio sobre las propiedades funcionales y reológicas del almidón de ñame. Las modificaciones se realizaron agregando al almidón aislado a soluciones con concentraciones de 0.15, 0.20 y 0.30 % p/p de hidróxido de calcio y 5, 10 y 20 % v/v de ácido acético. Una porción de la muestra se dejó como testigo (sin modificar). Para determinar los efectos morfológicos se realizaron análisis de SEM, se analizaron el poder de hinchamiento, el índice de solubilidad en agua y el índice de absorción de agua. A los geles de las muestras se les midió el módulo de almacenamiento (G’), el módulo de pérdida (G’’) y la viscosidad. Con los resultados obtenidos se demostró que la modificación no afectó la superficie de las micropartículas de almidón. Se presentó un aumento en el poder de hinchamiento para los almidones modificados con ácido y una disminución con los tratamientos alcalinos. El índice de solubilidad en agua aumentó con todos los tratamientos. El índice de absorción de agua solamente cambió con los tratamientos 10 % de ácido y 0.30 % de hidróxido. El G’ y G’’ fueron mayores para el almidón nativo que para cualquiera de las modificaciones. De acuerdo con los anteriores resultados se concluyó que los almidones modificados amplían la gama de productos que pueden ser elaborados por los productores de ñame.

Abstract The functional properties of native starch have limitations in their technological properties. Starch, when modified, can correct these problems and therefore, improve its properties for agro-industrial use. This work aimed to evaluate the effect of acetic acid and calcium hydroxide modifications on the functional and rheological properties of yam starch. The modifications were made by adding the isolated starch to solutions with concentrations of 0.15, 0.20, and 0.30 % w/w calcium hydroxide and 5, 10, and 20 % v/v acetic acid. A portion of the sample was left as a control (unmodified). SEM analyses were performed to determine the morphological effects, and swelling power, water solubility index, and water absorption index were analyzed. The gels of the samples were measured by the storage module (G''), the loss modulus (G''), and the viscosity. The results showed that the modification did not affect the surface of the starch microparticles. There was an increase in swelling power for acid-modified starches and a decrease with alkaline treatments. The water solubility index increased with all treatments. The rate of water absorption only changed with the 10 % acid and 0.30 % hydroxide treatments. The G’ and G'' were higher for native starch than for either modification. Based on the above results, it was concluded that modified starches expand the range of products that can be manufactured from yam.

Elicitación de la distribución del nivel de importancia de actividades de restauración del paisaje en los Andes colombianos

Resumen La definición y priorización de actividades de restauración del paisaje en áreas deforestadas es esencial para la salud a largo plazo de los ecosistemas, la biodiversidad y las comunidades humanas que dependen de los servicios ecosistémicos de los bosques. Este estudio se enfocó en la compleja área de Belmira, Antioquia, en los Andes colombianos, donde el objetivo principal de la investigación se centró en la identificación de áreas y actividades de restauración mediante un análisis espacial multicriterio y un análisis multitemporal. Se presentó una metodología innovadora de elicitación que considera las características individuales de cada experto para estimar la importancia de estas actividades. Se diseñó un instrumento de madera con escala numérica para el proceso de elicitación, controlando posibles sesgos cognitivos mediante protocolos estructurados. Además, se introdujo un algoritmo para generar muestras de distribuciones de probabilidad elicitadas a partir de modelos beta con el objetivo de mejorar la robustez de los resultados. Los hallazgos destacaron que las actividades de restauración de cuencas y suelos, así como las cercas vivas, son consideradas de mayor importancia por los expertos en toda el área de estudio. Estos resultados sugieren que los esfuerzos ambientales en la región deben focalizarse en estas actividades para generar impacto positivo.

Abstract The definition and prioritization of landscape restoration activities in deforested areas are essential for the long-term health of ecosystems, biodiversity, and human communities that rely on forest ecosystem services. This study focused on the complex area of Belmira, Antioquia, in the Colombian Andes, where the main research objective was the identification of areas and restoration activities through a multicriteria spatial analysis and a multitemporal analysis. An innovative elicitation methodology was presented, considering the individual characteristics of each expert to estimate the importance of these activities. A wooden instrument with a numerical scale was designed for the elicitation process, controlling potential cognitive biases through structured protocols. Additionally, an algorithm was introduced to generate samples of elicited probability distributions using beta models, aiming to enhance result robustness. Findings highlight that watershed and soil restoration activities, along with live fences, are deemed of utmost importance by experts across the entire study area. These results suggest that environmental efforts in the region should be focused on these activities to generate a positive impact.

Estimación de curvas de diversidad de aves en fragmentos de bosque Andino Colombiano.

Resumen Las especies de aves en el mundo han sido amenazadas por factores humanos o naturales que afectan su hábitat. Algunos de estos factores generan fragmentaciones en los bosques, lo que impacta directamente en su biodiversidad. Por lo tanto, se requiere la estimación de la riqueza y abundancia de aves para disponer de herramientas matemáticas que permitan evaluar el impacto ambiental, diseñar proyectos sostenibles y monitorear la salud de los ecosistemas. En este estudio, se evaluó mediante el uso de los índices de Hill la riqueza y abundancia de aves en fragmentos de bosque Andino ubicados en el municipio de Belmira, Antioquia, Colombia, con el objetivo de identificar su potencial para el aviturismo. La metodología incluyó un muestreo de especies utilizando transectos como método principal para la recolección y análisis de datos. Posteriormente, se llevaron a cabo modelamientos de curvas de acumulación, curvas enrarecidas y extrapolación, junto con el cálculo del potencial de aviturismo en el área de estudio. Además, se exploraron correlaciones entre variables paisajísticas y las estimaciones de los índices de Hill. Los resultados revelaron índices de diversidad de Hill con valores medios y altos en los fragmentos de bosque examinados, concluyendo que especialmente el fragmento 3 mostró un mayor potencial para la observación de aves según las tendencias observadas en las curvas de acumulación. Se observó una correlación negativa significativa entre los índices de diversidad calculados y la distancia a los cuerpos de agua, indicando que la riqueza y abundancia de especies aumentan a medida que el punto de observación se acerca a cuerpos de agua. Además, se identificó un potencial para el aviturismo superior a 24 puntos para más de 23 especies en la zona de estudio, señalando un alto atractivo para la práctica del aviturismo según la metodología empleada.

Abstract The bird species worldwide have faced threats from human or natural factors affecting their habitat. Some of these factors result in forest fragmentation, directly impacting biodiversity. Therefore, estimating bird richness and abundance is necessary to have mathematical tools for assessing environmental impact, designing sustainable projects, and monitoring ecosystem health. This study used Hill indices to evaluate bird richness and abundance in Andean forest fragments located in the municipality of Belmira, Antioquia, Colombia, aiming to identify their potential for birdwatching. The methodology included species sampling using transects as the main method for data collection and analysis. Subsequently, models of accumulation curves, rarefaction curves, and extrapolation were carried out, along with the calculation of birdwatching potential in the study area. Additionally, correlations between landscape variables and Hill index estimates were explored. The results revealed Hill diversity indices with medium to high values in the examined forest fragments, concluding that especially fragment 3 showed a higher potential for birdwatching based on observed trends in accumulation curves. A significant negative correlation was observed between calculated diversity indices and the distance to water bodies, indicating that species richness and abundance increase as the observation point gets closer to water bodies. Furthermore, a potential for birdwatching exceeding 24 points for more than 23 species in the study area was identified, indicating high attractiveness for birdwatching according to the employed methodology.

Evaluación de filtros pasivos para la gestión de armónicos en redes industriales de distribución eléctrica.

Resumen Es necesario gestionar armónicos para obtener calidad energética en sistemas de distribución. Por lo cual, este artículo tuvo como objetivo evaluar el uso de filtros pasivos como alternativa viable para la gestión armónica en redes de distribución eléctricas en media tensión con alta carga industrial, mediante el análisis de Índices de Distorsión Armónica Total que fueron calculados y graficados con el software Matlab. Así, primero se propuso un caso de estudio con base en la red de distribución IEEE 34 nodos, para posteriormente, definir cuatro escenarios de simulación que permiten la integración de bancos de condensadores, reactancias de rechazo y fuentes de armónicos. Partiendo de un diseño matemático se analizó el flujo de carga armónico diario para cada hora, y se propusieron mecanismos de diseño de reactancias de rechazo como complemento a las soluciones tradicionales de corrección de factor de potencia basadas en bancos de condensadores. Los resultados mostraron que, el uso de los filtros pasivos LC pueden ser altamente efectivos para la gestión de distorsión armónica de tensión, pero insuficientes para la eliminación de distorsión armónica de corriente. Sin embargo, esta clase de filtros sí muestran completa eficacia en la limitación de amplificación de armónicos (tanto de tensión, como de corriente) al utilizar bancos de condensadores para la corrección de factor de potencia en sistemas con problemáticas de armónicos. Concluyendo que los filtros pasivos LC con reactancias de rechazo mitigan armónicos de voltaje así se tengan bancos de condensadores y fuentes de armónicos, lo que los convierte en la forma más factible, eficaz y económica de obtener calidad energética.

Abstract It is necessary to manage harmonics to obtain energy quality in distribution systems. Therefore, this article aimed to evaluate the use of passive filters as a viable alternative for harmonic management in medium voltage electrical distribution networks with high industrial load. To do this, the Total Harmonic Distortion Indices were analyzed, which were calculated and graphed with Matlab software. First, a case study was proposed based on the 34-node IEEE distribution network. Later, four simulation scenarios were defined that allow the integration of capacitor banks, rejection reactances, and harmonic sources. Based on a mathematical design, the daily harmonic load flow for each hour was analyzed, and rejection reactance design mechanisms were proposed as a complement to traditional power factor correction solutions based on capacitor banks. The results showed that the use of passive LC filters can be highly effective for the management of voltage harmonic distortion, but insufficient for the elimination of current harmonic distortion. However, this type of filters does show complete effectiveness in limiting harmonic amplification (both voltage and current) when using capacitor banks for power factor correction in systems with harmonic problems. Concluding that LC passive filters with rejection reactors mitigate voltage harmonics even if there are capacitor banks and sources of harmonics, which makes them the most feasible, effective, and economical way to obtain energy quality.

Estudio estadístico de las desviaciones en las estimaciones del tiempo de retraso a la ignición para mezclas de H2/CH4 utilizando un código comercial y de fuente abierta.

Resumen La adecuada estimación del tiempo de retraso a la ignición es uno de los temas de mayor relevancia en la ingeniería de combustión. En este sentido, el objetivo del presente estudio fue evaluar las posibles desviaciones que puede presentar un programa de código libre como es Cantera respecto a los resultados entregados por una aplicación comercial, en este caso CHEMKIN 19.0. La metodología empleada en el trabajo estuvo basada en la comparación de medias con respecto a un valor fijo y el análisis de varianza (ANOVA), considerando un diseño experimental factorial completo del tipo 2k. Se aplicó una transformación a la diferencia relativa estimada para ser usada como variable de respuesta cumpliendo así la condición de distribución normal. Los resultados obtenidos permiten establecer que existen desviaciones desde un punto de vista estadístico, aunque estas son muy pequeñas y descartables desde un enfoque práctico y de ingeniería. Como conclusión, se pudo establecer un intervalo de confianza y un umbral superior para dichas diferencias con un 95 % de confianza, donde la raíz sexta de la desviación relativa promedio no supera el valor de 0.8 y además está contenida entre 0.67 y 0.71, confirmando que las diferencias no son relevantes teniendo en cuenta que la desviación relativa es aún menor.

Abstract An adequate ignition delay time prediction is one of the most important study fields in combustion engineering. In this way, the aim of this study was to evaluate the possible deviations that an open-source program such as Cantera may present with respect to the results delivered by a commercial application, in this case, CHEMKIN 19.0. The methodology used in the work was based on the comparison of means with respect to a fixed value and the analysis of variance (ANOVA), considering a complete factorial experimental design of the 2k type. A variable transformation on the relative differences was applied in order to achieve the normal distribution condition. The obtained results establish that disagreement exists from a statistical point of view, although negligible for a practical and engineering focus. In conclusion, a confidence interval and superior threshold could be established for the differences with a 95 % confidence. The sixth root of the relative differences is lower for 0.8 and it is into the 0.67 and 0.71 interval, confirming that the deviations are irrelevant since the relative differences are even less.

Estrategias de predicción de consumo energético en edificaciones: una revisión

Resumen Los edificios son uno de los principales actores contaminantes del medio ambiente, por lo que es necesario fortalecer las estrategias para la reducción de su consumo energético, como el diseño energéticamente eficiente (edificios nuevos) y la gestión energética (edificios existentes). Para ello, es fundamental la predicción del consumo energético que permita conocer el estado de operación de la edificación e inferir sobre las causas de éste y la eficacia de las estrategias de ahorro energético. No obstante, la diversidad de técnicas de predicción del consumo energético existentes dificulta a investigadores su identificación, selección y aplicación. Por ello, a partir de una revisión de la literatura, este artículo identifica técnicas de predicción, expone sus principios teóricos, describe las etapas generales de construcción de un modelo de predicción, reconoce métricas de evaluación, identifica algunas de sus fortalezas y debilidades y presenta criterios para facilitar la selección de una técnica de predicción y métricas de evaluación según las características del caso de estudio. Se realizó un análisis bibliométrico como metodología para identificar y estudiar los artículos más importantes sobre demanda de energía en edificios. Se encuentra que hay tendencia en la aplicación de técnicas de aprendizaje automático y que los modelos de predicción de consumo energético son mayormente aplicados a edificaciones residenciales, comerciales y educativas.

Abstract Buildings are one of the main polluting actors in the environment. Therefore, it is necessary to strengthen strategies to reduce their energy consumption, such as energy-efficient design (new buildings) and energy management (existing buildings). For this, it is essential to predict energy consumption to know the state of the building’s operation and infer the causes and effectiveness of energy-saving strategies. However, the diversity of existing energy consumption prediction techniques makes it difficult for researchers to identify, select, and apply them. Therefore, from a literature review, this article identifies prediction techniques, exposes its theoretical principles, describes the general stages of building a prediction model, recognizes evaluation metrics, identifies some of its strengths and weaknesses, and presents criteria to facilitate the selection of a prediction technique and evaluation metrics according to the characteristics of the case study. A bibliometric analysis was carried out to identify and study the most critical articles on energy demand in buildings. It is found that there is a trend in the application of machine learning techniques and that energy consumption prediction models are mainly applied to residential, commercial, and educational buildings.

Evaluación del desempeño de microrredes: una revisión

Resumen En los últimos años, la penetración de generación renovable se ha incrementado significativamente, mejorando la confiabilidad de los sistemas eléctricos y mitigando el impacto ambiental. Esta penetración ha potenciado el uso de microrredes, motivando el estudio a profundidad del desempeño de estos sistemas. No obstante, la cantidad y diversidad de información existente hace dispendioso identificar y comprender de manera integral los aspectos técnicos y las métricas específicas para evaluar el desempeño de las microrredes. Este documento presenta una revisión de estudios sobre el análisis de desempeño de una microrred y facilita identificar qué y cómo realizarlo. La revisión comprende dos etapas. Primero, la identificación de artículos en bases de datos como IEEE Xplore, Scopus y SpringerLink relacionados con el análisis del desempeño de microrredes; y segundo, la definición de capacidades y clasificación de métricas en éstas. En total, se establecieron ocho capacidades, a saber: generación, resiliencia, mantenimiento, comunicación, reconfiguración, operación, control y protección. Asimismo, la revisión permitió la identificación de 87 indicadores. Este acopio de información facilitaría el diseño de planes de evaluación del desempeño de microrredes.

Abstract In recent years, the penetration of renewable generation has increased significantly, improving the reliability of electrical systems and mitigating the environmental impact. This penetration has boosted the use of microgrids, motivating the in-depth study of the performance analysis of these systems. However, the amount and diversity of existing information makes it difficult to identify and comprehensively understand the technical aspects and specific metrics to evaluate the performance of microgrids. This document presents a review of studies on performance analysis of a microgrid and facilities to identify what and how to carry out it. The review encompasses two steps. First, the identification of studies in databases such as IEEE Xplore, Scopus, and SpringerLink related to performance analysis of microgrids; and second, the definition of capabilities and classification of metrics in these. In total, eight capabilities were established: generation, resilience, maintenance, communication, reconfiguration, operation, control, and protection. In addition, the review allowed the identification of 87 indicators. This collection of information could facilitate the design of the evaluation plans for the performance of microgrids.

Modelos para la evaluación de riego crediticio en el ámbito de la tecnología financiera: una revisión

Abstract This review analyzes a selection of scientific articles on the implementation of Credit Risk Assessment (CRA) systems to identify existing solutions, the most accurate ones, and limitations and problems in their development. The PRISMA statement was adopted as follows: the research questions were formulated, the inclusion criteria were defined, the keywords were selected, and the search string was designed. Finally, several descriptive statistics of the selected articles were calculated. Thirty-one solutions were identified in the selected studies; they include methods, models, and algorithms. Some of the most widely used models are based on Artificial Intelligence (AI) techniques, especially Neural Networks and Random Forest. It was concluded that Neural Networks are the most efficient solutions, with average accuracies above 90 %, but their development can have limitations. These solutions should be implemented considering the context in which they will be employed.

Resumen Esta revisión analiza una selección de artículos científicos sobre la implantación de sistemas de evaluación del riesgo de crédito para identificar las soluciones existentes, las más acertadas y las limitaciones y problemas en su desarrollo. Se adoptó la declaración PRISMA del siguiente modo: se formularon las preguntas de investigación, se definieron los criterios de inclusión, se seleccionaron las palabras clave y se diseñó la cadena de búsqueda. Por último, se calcularon varios estadísticos descriptivos de los artículos seleccionados. En los estudios seleccionados se identificaron 31 soluciones, entre métodos, modelos y algoritmos. Algunos de los modelos más utilizados se basan en técnicas de Inteligencia Artificial (IA), especialmente Redes Neuronales y Bosques Aleatorios. Se concluyó que las Redes Neuronales son las soluciones más eficientes, con precisiones medias superiores al 90 %, pero su desarrollo puede tener limitaciones. Estas soluciones deben implementarse teniendo en cuenta el contexto en el que se van a emplear.