En la actualidad, cada vez más se está incentivando la búsqueda y aplicación de nuevos materiales y el estudio de procesos que sean menos contaminantes y cumplan las regulaciones ambientales. En tal sentido, el presente proyecto pretende evaluar el uso de plantas endémicas del Perú en aplicaciones industriales relacionadas al sector de la construcción, ya que son biodegradables y sostenibles. De estudios preliminares realizados en la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC), se conoce que las zonas altoandinas cuentan con una producción potencial superior a las 70,000 toneladas anuales de fibras de ichu. Por otro lado, se ha detectado, mediante espectroscopia y micrografía SEM, la presencia de fitolitos (sílice amorfa) en la superficie de las hojas de ichu, por lo que sus cenizas son altamente reactivas y pueden ser utilizadas como adición al cemento, debido a que requerirá menor cantidad de clinker utilizado en la fabricación de cemento (menores emisiones al medio ambiente). Por otro lado, dado que las fibras de ichu no requieren tratamiento superficial, el costo de procesamiento se simplifica de sobremanera. Estos hechos dan un sólido soporte a las potencialidades de ichu como adición en forma de ceniza y como fibra vegetal para la preparación de paneles de fibrocemento. De esta manera, se pretende dar un valor agregado a este material y, además, apoyar a los pobladores de zonas altoandinas, ya que se verán beneficiados a participar de la cadena de suministro para la obtención de esta planta y, como resultado, la generación de empleo. Finalmente, como parte del proyecto, se plantea la realización de una capacitación (presentación) de las potencialidades de estas fibras y el manejo óptimo para su aplicación en la fabricación de paneles de fibrocemento. Asimismo, se cuenta con actores productivos interesados en los resultados del proyecto.  https://ibit.ly/AXF6

La industria del cemento es uno de los rubros altamente contaminantes, llegando a producir emisiones de CO2 de aproximadamente 7% a nivel mundial, y el Perú no es ajeno a ello. Además, en el mercado local, el uso de productos como el fibrocemento es muy limitado. En la mayoría de los casos, se utilizan en su fabricación fibras sintéticas, lo cual es aún más negativo para el ambiente. Por otro lado, en los últimos años, la incidencia de incendios forestales ha sido muy recurrente (accidentales y provocados), en especial, en zonas altoandinas, donde la acumulación de fibras secas favorece la propagación de fuego, causando pérdidas cuantiosas directas e indirectas. En este escenario, se propone la fabricación de paneles que tengan buenas propiedades mecánicas y alta durabilidad, usando fibras y cenizas provenientes de ichu, para darle valor agregado a estas fibras. Así, se involucra a los pobladores locales y, además, se incentiva el uso de recursos que impliquen menor cantidad de emisiones al medio ambiente.

En la actualidad, cada vez más se está incentivando la búsqueda de nuevos materiales y el estudio de procesos que sean menos contaminantes y cumplan las regulaciones ambientales. En tal sentido, el presente proyecto pretende evaluar el uso de plantas endémicas del Perú en aplicaciones industriales relacionadas al sector de la construcción, ya que son biodegradables y sostenibles. De los estudios preliminares realizados en la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC), se conoce que las zonas altoandinas cuentan con una producción potencial superior a las 70,000 toneladas anuales de fibras de ichu. Por su parte, se ha detectado que el ichu presenta, en la superficie de sus fibras, partículas de sílice amorfa, dato confirmado mediante espectroscopia SEM, por lo que sus cenizas son reactivas y puedan ser utilizadas como adición al cemento, debido a que requerirá menor cantidad de clinker utilizado en la fabricación de cemento (menores emisiones al medio ambiente). Además, dado que las fibras no requieren tratamiento superficial, el costo de procesamiento se simplifica de sobremanera. Estos hechos dan un sólido soporte a las potencialidades de ichu como adición en forma de ceniza y como fibra vegetal para la preparación de paneles de fibrocemento. De esa manera, se pretende dar un valor agregado a este material y, además, apoyar a los pobladores de zonas altoandinas, ya que se verán beneficiados al participar de la cadena de suministro para la obtención de esta planta y, como resultado, la generación de empleo. Por otro lado, tendrían a su alcance un producto que presente propiedades mecánicas similares o superiores a los que ya se comercializan, pero utilizando como materia prima un material propio de su región.

Modalidad de proyecto: Proyecto de investigación multidisciplinario

Son propuestas de investigación aplicada o desarrollo tecnológico con objetivos y actividades multidisciplinarias. Participan, por lo menos, dos grupos de investigación de diversas disciplinas, ya sea de la misma o de diferente entidad.

Los proyectos deben ser presentados de manera asociativa (con una o más entidades asociadas).

La conformación mínima es la siguiente:

• Un investigador principal
• Dos coinvestigadores (uno por cada grupo de investigación)
• Dos tesistas de posgrado
• Un gestor tecnológico
• Un coordinador administrativo

Nota: se debe contar con la participación de, por lo menos, un investigador de una institución proveniente de alguna región del interior del país.

Tipo de proyecto: Investigación aplicada

Subsector: Vivienda y saneamiento

Sector: General

Lugar de ejecución del proyecto: Lima

Fecha de inicio: 01/01/2019

Fecha de cierre: 31/07/2021

Plazo de ejecución (meses): 30

Objetivo principal

El objetivo del presente proyecto de investigación aplicada es determinar las propiedades mecánicas y la durabilidad de paneles de fibrocemento fabricados utilizando fibras de ichu como refuerzo y cenizas de ichu como adición para su aplicación en interiores.

Objetivo específico 1

Determinar parámetros de temperatura, tiempos de residencia, entre otros, para la calcinación de la fibra de ichu con la finalidad de obtener un material puzolánico de alta reactividad.

Objetivo específico 2

Determinar el porcentaje óptimo de ceniza de ichu en la mezcla (cemento/agua/ceniza), considerando la fluidez de la mezcla (reología) y sus propiedades físicas, químicas y mecánicas a distintos tiempos de curado.

Objetivo específico 3

Determinar experimentalmente la longitud óptima de las fibras, evaluar la compatibilidad de estas con la matriz cementicia, apoyados con la mecánica computacional, para obtener un compuesto de buenas características físicas y mecánicas.

Objetivo específico 4

Determinar las propiedades mecánicas y durabilidad de los paneles fabricados con las fibras y cenizas de ichu, así como el análisis y modelamiento computacional del efecto de la distribución de las fibras en el panel.

Institución responsable del proyecto

Universidad de Ingeniería y Tecnología

RUC: 20545990998

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Privado

Tipo de organización: Sin fines de lucro

Departamento: Lima

Provincia: Lima

Distrito: Barranco

Dependencias: Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química, Departamento de Ingeniería de la Energía e Ingeniería Mecánica

Instituciones asociadas

Universidad de Sao Paulo

Tipo de entidad: Universidades extranjeras

Régimen: Público

País: Brasil

Ciudad: Sao Paulo

Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Tipo de entidad: Institutos o Centros de Investigación de régimen público

Régimen: Público

País: España

Ciudad: Madrid

Universidad Andina del Cusco

RUC: 20177395227

Tipo de entidad: Universidades que se encuentren licenciadas o en proceso de licenciamiento por la SUNEDU

Régimen: Privado

País: Perú

Departamento: Cusco

Provincia: Cusco

Distrito: San Jerónimo

Investigador principal

Nombres: Carmen Elena

Apellido paterno: Flores

Apellido materno: Barreda

Grado académico: Magíster

Nombre del grado académico: Magíster en Química

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Dependencia: Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química

Coinvestigador

Nombres: Samuel

Apellido paterno: Charca

Apellido materno: Mamani

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Dependencia: Departamento de Ingeniería de la Energía e Ingeniería Mecánica

Coinvestigador

Nombres: Moisés

Apellido paterno: Frías

Apellido materno: Rojas

Grado académico: Doctorado

Entidad: Consejo Superior de Investigaciones Científicas

Dependencia: Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETCC)

Coinvestigador

Nombres: Holmer

Apellido materno: Savastano Junior

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad de Sao Paulo

Dependencia: Facultad de Zootecnia e Ingeniería de alimentos, Departamento de Ingeniería de Biosistemas

Coinvestigador

Nombres: Elvis Yuri

Apellido paterno: Mamani

Apellido materno: Vargas

Grado académico: Doctorado

Entidad: Universidad Andina del Cusco

Dependencia: Departamento de Ingeniería Civil

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Licenciatura

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Tesista

Nombres: Tesista no identificado

Apellido paterno: Tesista no identificado

Apellido materno: Tesista no identificado

Tipo de tesis: Maestría

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Gestor tecnológico

Nombres: Pedro

Apellido paterno: Aramburu

Apellido materno: Stuart

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Coordinador administrativo

Nombres: Jesenia Denisse

Apellidos: Zapata Valera

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Técnico

Nombres: Técnico no identificado

Apellidos: Técnico no identificado

Entidad: Universidad de Ingeniería y Tecnología

Rubros financiables

1. Recursos humanos (hasta 50% del monto financiado)

1. Incentivo monetario para el investigador principal y coinvestigadores: no debe sobrepasar el máximo de S/ 2,000 mensuales por investigador.
2. Pago a los tesistas: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,500 mensuales por tesista.
3. Pago al personal técnico o asistente de investigación: no debe sobrepasar el máximo de S/ 1,000 mensuales por técnico.
4. Honorarios o incentivos para un gestor tecnológico: no debe de sobrepasar el máximo de S/. 1,500 mensuales.

2. Equipos y bienes duraderos (hasta 20% del monto financiado)

Corresponde a la adquisición de equipos menores para el proyecto de investigación.

3. Materiales e insumos

1. Materiales, insumos, reactivos, accesorios, componentes electrónicos o mecánicos, bienes no inventariables.
2. Material bibliográfico, tales como manuales, bases de datos, libros especializados, otros, y/o suscripciones a redes de información (en físico o electrónico).
3. Software especializado para el desarrollo de los proyectos de investigación.

4. Viajes

Corresponde a los gastos de viajes relacionados a actividades propias del proyecto de investigación.

Los gastos que aplican para este rubro son los siguientes:

1. Pasajes: terrestres, aéreos, nacionales e internacionales, en clase económica.
2. Viáticos: comprenden los gastos por concepto de alimentación, hospedaje y movilidad (hacia y desde el lugar de embarque), así como el desplazamiento en el lugar donde se realizan las actividades. El concepto de viáticos es aplicable para estancias cuya duración sea menor a los quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en el Anexo 2.
3. Manutención: comprenden los gastos de alojamiento, alimentación y movilidad local durante su permanencia en el lugar sede del objeto del beneficio otorgado, o desplazamientos relacionados con el mismo. El concepto de manutención es aplicable siempre que se trate de una estancia cuya duración sea mayor o igual a quince (15) días calendario, considerando los topes máximos diarios detallados en la convocatoria.
4. Seguro de viaje: el seguro es de carácter obligatorio y su valor debe estar de acuerdo al precio de mercado. La cobertura típicamente incluye gastos médicos de emergencia, muerte accidental, invalidez e imprevistos logísticos durante el viaje (retraso de vuelos, demora o pérdida de equipaje, robos, etc.). El precio del seguro puede variar en función a la edad, duración del viaje y el destino. Se puede financiar hasta un máximo de S/ 2,000.

5. Servicios de no consultoría.

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades de índole técnica especializada, consideradas como críticas para lograr el buen resultado del proyecto de investigación: servicios de laboratorio, colección de datos, procesamiento de muestras, análisis y diseño.

6. Otros servicios

Corresponde a los gastos de contratación de personas naturales o jurídicas para la ejecución de actividades complementarias del proyecto de investigación, tales como:

a. Actividades de difusión:

1. Gastos de organización de taller de cierre del proyecto.
2. Costo de publicación de artículos en revistas indizadas.
3. Costo de inscripción para participar en eventos o para discutir los resultados con personal interesado o calificado.

b. Actividades complementarias de la investigación:

1. Gastos de importación y desaduanaje de materiales, insumos o equipos relacionados al proyecto de investigación que se adquieran en el extranjero.
2. Gastos relacionados a la obtención del título o grado.
3. Gastos relacionados a la solicitud de patentes.
4. Gastos de mantenimiento correctivo para los equipos adquiridos u otro equipo de laboratorio que deba usarse en el proyecto.

7. Gastos de gestión (hasta 10% del monto financiado)

Corresponde al incentivo monetario para el coordinador administrativo, útiles de oficina y servicios de imprenta.