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Mario Gonzalo Toledo Torres

Académico

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA

VALPARAISO, Chile

Líneas de Investigación


Combustion in heterogeneous media; Combustion fuel processing and reformation; Hydrogen based energy

Educación

  •  Mechanical Engineering, UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE. Chile, 2006

Experiencia Académica

  •   Académico Full Time

    UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

    Valparaiso, Chile

    2007 - At present

Experiencia Profesional

  •   Ingeniero / Analista de Proyectos Full Time

    MInisterio de Educacion

    Santiago, Chile

    2001 - 2006

Formación de Capital Humano


a) Tesis de Doctorado
1. Ripoll Kameid, Nicolás, “Steam gasification of carbonaceous fuels in a rotary kiln reactor exposed to solar radiation: thermal and chemical structures”, Doctor en Ingeniería Mecánica, USM, Guía, 2016 a la fecha. Examen de calificación aprobado, y en etapa final el año 2020.
2. Vallejo Gajardo, Fidel, “Estudio de la influencia de la composición de la biomasa y de la severidad de la carbonización hidrotérmica sobre el rendimiento másico y energético del producto obtenido”, Doctor en Ciencias de la Ingeniería, USACH, Co-referente, 2018 a la fecha.
3. Gómez López, Jaime Eduardo, “Modelación de un reactor de craqueo-oxidación parcial para la producción de gas de síntesis a partir de fuelóleo pesado utilizando decalina como compuesto modelo”, Doctor en Ciencias de la Ingeniería mención química, UCH, Co-guía, 2017.
4. Castro, Fabián Guerrero, “Determinación de trazadores moleculares, cocientes de concentración y factores de emisión para contaminantes seleccionados generados por la combustión de Eucalyptus globulus, Nothofagus obliqua y Pinus radiata en una cámara de combustión controlada 3c-emission”, Doctor en Ciencias mención química, USM-UCV, Co-referente, 2017.
5. Donoso García, Pablo Francisco, “Estudio de la termogeneración de electricidad por combustión en medios porosos inertes bajo régimen fluidodinámico turbulento en un reactor recuperativo”, Doctor en Ciencias de la Ingeniería, USACH, Co-referente, 2016.
6. Pérez Cortes, Sebastián Alexander, “Modelación y Simulación CFD de una campana de gases de fundición de cobre”, Co-referente, Doctor en Ciencias de la Ingeniería, USACH, 2015.

b) Tesis de Magíster
7. González Bernucci, Sebastián Ignacio, “Cierre de la tasa de disipación escalar en las ecuaciones de flamelet en spray a través del gradiente de la fracción de mezcla”, Co-referente, MCIM, USM, 2019.
8. Fierro Rivas, Matías Alonso, “Investigación de la gasificación de carbón mediante el uso de energía solar concentrada”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2019 a la fecha.
9. Ponce Manríquez, Juan, “Desarrollo numérico-experimental de la gasificación de biomasa utilizando un reactor de flujo reverso”, Guía, MCIM – Ingeniería Civil Química, USM, 2019 a la fecha.
10. Ruiz Núñez, Gustavo Andrés, “Simulación computacional de la gasificación solar de un lecho híbrido carbón - alúmina mediante elementos discretos”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2018.
11. Cepeda Alfaro, Francisco Ignacio, “Mediciones de temperatura de hollín en llamas forzadas de difusión laminar”, Co-referente, Magíster en Ciencias de la Ingeniería Industrial - Ingeniero Civil Industrial, USM, 2017.
12. Guadalupe Almeida, Jorge Luis, “Modelación de emisiones contaminantes de fuentes móviles terrestres en Quito”, Co-referente, MCIM, USM, 2016.
13. Ripoll Kameid, Nicolás Alberto, “Estudio numérico-experimental de la generación de gas de síntesis en un reactor híbrido de medios porosos con carbón sub-bituminoso y vapor con aporte solar”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2016.
14. Infante Miranda, Felipe Andrés, “Modelación numérica de producción de hidrógeno y gas de síntesis por oxidación parcial del petróleo pesado N°6”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2015.
15. Caro Ortiz, Sebastián Andrés, “Generación de gas de síntesis en un medio catalítico a partir de la oxidación parcial de petróleo pesado en un reactor poroso”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2015.
16. Martínez Delgado, Miguel Ángel, “Investigación de la reducción de óxido de molibdeno VI en reactor de medio poroso”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2015.
17. De la Cerda Coya, Cristián Ignacio, “Aprovechamiento y valorización de residuos de centrales térmicas de carbón”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2015.
18. Riquelme Caamaño, Pablo, “Interacción entre la zona reactiva y la formación/oxidación del hollín en una llama de difusión laminar establecida en capa límite en micro-gravedad”, Co-referente, MCIM-ICM, USM, 2014.
20. González Pérez, Hans Felipe, “Generación de Gas de Síntesis, a partir de un proceso de combustión en medios porosos híbrido, biogás – polietileno”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2014.
21. Silvestre Ponce, Claudio Esteban, “Investigación de la producción de gas de síntesis mediante la combustión híbrida de gas metano y pellet de madera en medios porosos”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2014.
22. Contreras Canteros, Francisco Eduardo, “Estudio de la pirolisis catalítica de polietileno en un reactor semi-batch”, Co-referente, Magister en Ciencias de la Ingeniería Química e Ingeniería Civil Química, UCH, 2014.
23. San Martín Miranda, Pedro Ignacio, “Combustión en un quemador anular de medios porosos para la conversión de energía Termoeléctrica”, Co-referente, Magister en Ciencias de la Ingeniería Química e Ingeniería Civil Química, USACH, 2014.
24. Lagos Lagos, Nicolás Ignacio, “Modelación de un reactor catalítico de microcanal acoplando reacciones endotérmicas y exotérmicas”, Co-referente, Magister en Ciencias de la Ingeniería Química e Ingeniería Civil Química, UCH, 2013.
25. Gentillon Molina, Philippe André, “Estudio teórico-experimental de la combustión de polietileno-gas natural en medios porosos inertes”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2012.
26. Palacios Torres, Pablo, “Estudio Teórico-Experimental de la Reducción de Óxido de Hierro mediante los Gases Productos de la Oxidación Parcial de Metano en un Medio Poroso”, Guía, MCIM-ICM, USM, 2012.
27. Donoso García, Pablo Francisco, “Estudio de la termo-generación de electricidad por combustión en medios porosos inertes”, Co-referente, Magister en Ciencias de la Ingeniería Química e Ingeniería Civil Química, USACH, 2012.
28. Utria Salas, Khriscia Sirelg Cecilia, “Estudio teórico-experimental de la combustión de etano en medios porosos inertes y su aplicación en la producción de gas de síntesis”, Guía, MCIM, USM, 2011.
29. Maiza Zúñiga, Manuel Fernando, “Estudio y desarrollo de un quemador de medio poroso con flujo de gas variable”, Co-referente, Magister en Ciencias de la Ingeniería Química e Ingeniería Civil Química, USACH, 2011.
30. Díaz López, Catalina, “Modelación y simulación bidimensional de un quemador de flujo reciproco en medios porosos inertes”, Co-referente, Magister en Ciencias de la Ingeniería Química e Ingeniería Civil Química, USACH, 2010.
31. Maradiaga, Alex Flores, “Estudio teórico-computacional del proceso de combustión de butano líquido como alternativa energética al petróleo diésel”, Guía, MCIM, USM, 2009.

c) Tesinas de Magíster
32. Tobar Garrido, Luis, “Evaluación de tecnología termosolar para reemplazo de suministro térmico en el proceso de producción de nitrato de potasio”, Co-referente, MEE, USM.
33. Fuentealba Bugueño, Luis, “Evaluación técnico-económica de la producción de amoniaco en Chile a partir de hidrógeno generado por electrolisis utilizando energías renovables”, Guía, MEE, USM, 2019.
34. Muñoz Cornejo, Mario Andrés, “Estudio de factibilidad técnico-económico de producción de hidrógeno mediante electrólisis del agua a partir de energía solar fotovoltaica”, Co-referente, MEE, USM, 2019.
35. Sadías Morales, Javier, “Análisis de la normativa nacional e internacional para el uso del hidrógeno en celdas de combustibles en equipos móviles, principalmente en la industria minera, y una propuesta de regulación para Chile”, Co-referente, MEE, USM, 2019.
36. Plaza Vergara, Norma, “Evaluación técnico y económica de la aplicación de la tecnología de gasificación de carbón y biomasa utilizando energía solar en una central termoeléctrica de pequeña escala”, Guía, MEE, USM, 2018.
37. Monsálvez L., Marco, “Implementación de un sistema de gestión energética en plantas de generación de energía eléctrica con biomasa como combustible”, Guía, MEE, USM, 2017.

d) Memorias/Trabajos de Titulación: Más de 180 trabajos de titulación en Ingeniería Civil Mecánica principalmente.


Difusión y Transferencia


a) Patentes concedidas internacionales
1. F. Cereceda, M. Toledo, “Controlled Combustion System”, patente europea código EP 2660587, con bajada en los países de Austria, Francia, Suiza y Reino Unido. Date of patent: 7 de Marzo de 2019.
2. F. Cereceda, M. Toledo, “Controlled Combustion System”, Patent N° US 9791151 B2, Date of Patent Oct 17 2017.
Abstract: “The invention relates to a controlled combustion system for the simultaneous analysis of the thermodynamic efficiency of combustion and total polluting emissions of solids with combustible potential, including: a pre-chamber, a combustion chamber, a heat transfer unit which included a connection for a device that analysis combustion gases to determinate the performance of combustion and burning, and a unit for storing the combustion emissions, which comprises a container for storing the sample and a means of collecting samples for the simultaneous collection of gases and particulate matter for analyzing the combustion emissions.”

b) Patentes concedidas nacionales
3. M. Toledo, E. Vergara, L. Niklitschek, “Un quemador de medio poroso lleno con material inerte para la generación de hidrogeno y monóxido de carbono, comprende en su interior material no inerte del tipo pellet de madera y/o plástico y/o carbón, de tamaño similar al material inerte, mezclado homogénea y aleatoriamente con dicho material no inerte y que pueda ser gasificado gracias a la propia combustión del proceso de combustión con oxidación parcial; un sistema; y método.”, Patente N° 56038, Patente de invención, Solicitud 2014 – 001778, Resolución de asignación de número de registro 29/05/2018.
4. M. Toledo, F. González, L. Niklitschek, “Quemador de medio poroso inerte lleno con esferas de alúmina para la combustión de metanol, etanol y otros combustibles, para la generación de hidrógeno y monóxido de carbono, que posee un tubo cilíndrico de cuarzo recubierto interna y externamente con un aislante térmico, y un intercambiador de calor; sistema; metodo.”, Patente N° 50.692, Patente de invención, Solicitud 1607-2010, Resolución de asignación de número de registro 02 de abril de 2015.

c) Creación de un spin-off desde la USM denominado QUEMPIN SpA (www.quempin.cl).


Premios y Distinciones

  •   V Congresso Brasileiro de Carvão Mineral, Criciuma - Santa Catarina.

    Associação Beneficente da Indústria Carbonífera de Santa Catarina (SATC), Brasil.

    Brasil, 2017

    Invitado como Panelista Internacional. Presentación denominada “Hybrid filtration combustion for hydrogen and syngas production - Nueva forma de conversión térmica de sólidos para la producción de gas de síntesis”.

  •   Premio al primer lugar en Concurso de Innovación Abierta – Impacta Energía

    Laboratorio de Gobierno - Ministerio de Energia

    Chile, 2016

    Premio al primer lugar en Concurso de Innovación Abierta – Impacta Energía de entre 500 proyectos.

  •   Distinción de Maestro Destacado USM

    UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

    Chile, 2015

    Distinción de Maestro Destacado USM en mérito al reconocimiento otorgado por sus estudiantes en el año 2015. Distinción entregada en agosto de 2016.

  •   Distinción a proyectos de investigación e innovación en la Revista International Innovation.

    International Innovation

    Reino Unido, 2015

    Distinción a proyectos de investigación e innovación en la Revista International Innovation. Disseminating science, research and technology, A renewable future - Issue 178, artículo denominado “Hydrogen and syngas: new converts”, pág. 114-116, Abril 2015.

  •   Distinción de Maestro Destacado USM

    UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

    Chile, 2015

    Distinción de Maestro Destacado USM en mérito al reconocimiento otorgado por sus estudiantes en el año 2013. Distinción entregada en marzo de 2015.


 

Article (49)

Analysis of local thermal non-equilibrium between phases and pollutant kinetics for CH4-H2 travelling combustion waves in a porous media burner
Combustion of ammonia-blended fuels in porous media burners, with storage and distribution implications: A review
Experimental and numerical study of lean combustion of propane in divergent porous media burners
Hydrogen and syngas production from gasification of solid fuels in a reciprocating porous media reactor
Investigation of fire rate in a porous media reactor with hollow spheres as packed bed
Numerical and experimental investigation of a two-stage thermochemical water-splitting reactor based on a cerium oxide reduction-oxidation cycle
Techno-economic assessment of a green hydrogen production plant for a mining operation in Chile
Implications of fuel poverty for indoor black carbon concentrations from space heating
Modeling of a Moving Reacting Carbon Char Particle Using Macropore-Resolved and Porous Media Approaches
Stabilization of methane-hydrogen flames inside a divergent porous media reactor
Numerical and experimental investigation of irradiance profiles on suspended particles in a flat disk photoreactor for hydrogen generation
Second stage porous media burner for syngas enrichment
Drivers of Flammability of Eucalyptus globulus Labill Leaves: Terpenes, Essential Oils, and Moisture Content
Experimental investigation on combustion and emission characteristics for heavy fuel and used motor oils blends in a free-flames burner
Hollow spheres as inert packed bed from lean to rich combustion in porous media
Experimental investigation of flame stability in the premixed propane-air combustion in two-section porous media burner
Experimental investigation of reverse flow porous medium reactor with premixed and non-premixed flames
Hydrogen and syngas production from methane-acetylene rich combustion in inert porous media burner
Leaf Thermal and Chemical Properties as Natural Drivers of Plant Flammability of Native and Exotic Tree Species of the Valparaiso Region, Chile
Numerical modelling of a three-zone combustion for heavy fuel oil in inert porous media reactor
Particulate matter emissions reduction from residential wood stove using inert porous material inside its combustion chamber
Thermal effect of hollow spheres in a filtration combustion process
The Model of the Extraction Process of Rare Metals Under Condition of Filtration Combustion Wave
Thermo- and physicochemical properties of native and exotic forest species of Valparaíso, Chile, as essential information for fire risk management
An experimental investigation of the performance and emissions of a hydrogen-diesel dual fuel compression ignition internal combustion engine
Modeling hydrogen production in a catalytic-inert packed bed reactor by rich combustion of heavy fuel oil
Syngas production by non-catalytic reforming of biogas with steam addition under filtration combustion mode
Hydrogen production from algae biomass in rich natural gas-air filtration combustion
Associations of Blood Pressure With Geographical Latitude, Solar Radiation, and Ambient Temperature: Results From the Chilean Health Survey, 2009-2010
Hydrocarbons conversion to syngas in inert porous media combustion
The Avocado and Its Waste: An Approach of Fuel Potential/Application
Iron ore reduction by methane partial oxidation in a porous media
Syngas production from residual biomass of forestry and cereal plantations using hybrid filtration combustion
Hydrogen Production from Methanol and Ethanol Partial Oxidation
Optimization of hydrogen production by filtration combustion of natural gas by water addition
Syngas production from wood pellet using filtration combustion of lean natural gas-air mixtures
Ultrarich Filtration Combustion of Ethane
Hydrogen and syngas production from propane and polyethylene
Use of phase change materials on an adsorbed carbon dioxide storage system
Hybrid filtration combustion of natural gas and coal
Liquid butane as an alternative fuel for diesel oil burners
Syngas production in hybrid filtration combustion
Flame stabilization between two beds of alumina balls in a porous burner
Hydrogen production in ultrarich combustion of hydrocarbon fuels in porous media
Thermal effect of the adsorption heat on an adsorbed natural gas storage and transportation systems
Analytical modelling of filtration combustion in inert porous media
FILTRATION COMBUSTION OF METHANE, ETHANE, AND PROPANE MIXTURES WITH AIR
EXPERIMENTAL STUDY OF A DILUTED METHANE-AIR MIXTURE COMBUSTION UNDER FILTRATION IN A PACKED BED
Finite differences study of ignition in a methane-air mixture flow

ConferencePaper (3)

Numerical Simulation of Combustion Process of Fuel Gas Mixtures at Refining Industry
Evaluation of combustion gases and particle matter emission from a vehicle using diesel and biodiesel under NEDC driving cycle
Flame stabilization in a porous burner at the interface of two sections of alumina spheres

Review (1)

Review of international standards for the use of green H2 in Chilean mining industry
1
Lorna Guerrero

Académico Adjunto

Ingeniería Química y Ambiental

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

VALPARAISO, Chile

1
Francisco Cereceda

Profesor Titular

Química

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

63
Mario Toledo

Académico

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICA

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA

VALPARAISO, Chile

1
Miriam Alvo

jefa de sección

de medicina

HOSPITAL CLÍNICO U. DE CHILE

Santiago, Chile

2
Francisco Gracia

Associate Professor

Departament of Chemical Engineering, Biotechnology and Materials

UNIVERSIDAD DE CHILE

Santiago, Chile

2
Jan Bergmann

Profesor

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Valparaíso, Chile

1
Ximena Fadic

Asistente Científico

Química

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

3
Luis Henríquez

Associate Professor

Chemical and Bioprocess Engineering

USACH

Santiago, Chile

3
Julio Romero

Full Professor

Departamento de Ingeniería Química y Bioprocesos

UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE

Santiago, Chile

6
Valeri Bubnovich

Professor

Departamento de Ingeniería Química

USACH

Santiago, Chile

3
Alejandro Saez

Profesor Titular

Mechanical Engineering

UTFSM

Valparaiso, Chile

1
sebastian cabrera

Profesor Instructor

UNIVERSIDAD DE CHILE

Chile

2
Antonio Sánchez

Profesor Auxiliar

Ingeniería Eléctrica

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

Santiago, Chile

2
Lautaro Taborga

Profesor Auxiliar

Química

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

Valparaíso, Chile

3
Ariel Muñoz

Profesor Adjunto

Instituto de Geografía

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE VALPARAISO

Valparaíso, Chile

1
Maria Domínguez

Académico Jornada Completa

Ingeniería Química y Ambiental

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

Santiago, Chile

9
Fabián Guerrero

Programa de Investigadores Jóvenes

Ingeniería Mecánica

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

1
KAREN YAÑEZ

INVESTIGADOR JOVEN

CENTRO DE BIOTECNOLOGÍA

UNIVERSIDAD TECNICA FEDERICO SANTA MARIA

VALPARAISO, Chile

1
Pamela Bonert

Docente

De Ingeniría Química y Ambiental

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

1
Andrea Carvajal

Académica

Departamento de Ingeniería Química y Ambiental

Universidad Técnica Federico Santa María

Santiago, Chile

1
Víctor Vidal

Apoyo Académico

Departamento de Química

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

1
Andrea Barahona

INVESTIGADOR

INGENIERÍA QUÍMICA Y AMBIENTAL

UNIVERSIDAD TÉCNICA FEDERICO SANTA MARÍA

VALPARAISO, Chile

1
Alex Flores

Académico, Profesor Asistente

Ingeniería Mecánica

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

2
German Amador

Profesor Tiempo Completo

Ingeniería Mecánica

Universidad Técnica Federico Santa Maria

Valparaiso, Chile

3
Jaime Gómez

Profesor Asociado

Pontificia Universidad Católica de Valparaíso

Valparaíso, Chile

1
Manuel Olivares

Profesor Auxiliar

Electrónica

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

1
Roberto Leiva

Profesor

Mecánica

Universidad Técnica Federico Santa María

Viña del Mar, Chile

4
Lorena Espinoza

Asistente de Investigación

Departamento de Ingeniería Mecánica

UTFSM

Valparaíso, Chile

3
Andres Arriagada

Profesor/Investigador

Ingeniería Mecánica

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile

1
Paula Rojas

Ingeniera de proyectos / Proy ID23I10331

Universidad Técnica Federico Santa María

Valparaíso, Chile