Semblanza académica

Semblanza 

He sido académico de tiempo completo en el IER desde el 2018. Cursé mi licenciatura en Ingeniería Química en la UANL y en la TU de Munich. Mi doctorado en Ingeniera Qumica lo obtuve bajo la dirección del Prof. Hugo de Lasa, en Western University (Canadá), con un proyecto enfocado Ingeniería de Reactores Fotocatalíticos. Durante el periodo de 2015-2017 realizé una estancia posdoctoral en el IER con el Dr. Camilo Arancibia enfocado en Ingeniería de Reactores Solares Termoquímicos de alta temperatura.

En 2017 fui profesor visitante en el Departamento de Ingeniería química de la UAM-Iztapalapa y en 2023 en el Departamento de Ingeniería Química del University College London. A nivel nacional mantengo estrechos vinculos de comunicación y colaboración con la Universidad Autónoma Metropolitana unidad Iztapalapa y con el Instituto de Ecología de la UNAM; a nivel internacional con la Universidad del Valle del Cauca en Colombia, Western University en Canada y University College London e Imperial College en Reino Unido.

Me especializo en tecnologías de almacenamiento térmico, termoquímico y fotoquímico de energía solar. Mis líneas de investigación incluyen (1) el diseño de receptores, reactores solares y fotoreactores; así como (2) el desarrollo de métodos numéricos para transporte simultáneo de calor, masa, momentum y radiación. Los objetivos de estas líneas de investigación son la optimización e intensificación de procesos y sistemas que aprovechen la energia solar para la producción sustentable de calor de proceso para la industria y de combustibles solares (e.g., etanol, Hidrógeno, diesel).

A nivel ciencia básica, me enfoco en el desarrollo de métodos numéricos estocásticos capaces de describir eficientemente escenarios complejos de transporte. En concreto de desarrolado métodos innovadores para (1) la Ecuación de Transporte Radiación y (2) la Ecuación de Navier-Stokes (transporte de momentum). A raíz de esto, desde 2020 empecé a impartir cursos a nivel licenciatura y posgrado que cubren estos y otros metodos estocásticos que he desarrollado, que son de utilidad para distintas lineas dentro del IER. Además de esto, diseñé un curso de Transporte Radiativo que imparto regularmente en el posgrado del Instituto.

A nivel ciencia aplicada, he desarrollado (3) un prototipo de reactor multitubular optimizado para la reducción continua Oxidos Metalicos a alta temperatura (patente otorgada) y (4) un prototipo de intercambiador radiativo para procesos solares termoquímicos a alta presión (patente sometida). Enfocado a fotoreactores de baja temperatura, he desarrollado metodologias para la estimación propiedades de transporte radiativo, de utilidad durante el escalamiento y optimización de reactores fotocatalíticos y fotobiológicos.

Proyectos selectos 

• Proyectos actuales:
• Simulación y optimizacion de un reactor solar multitubular con partículas suspendidas para procesamiento hidrotermal.
• Dinámica y control de un sistema de dos reactores de lecho transportado acoplados para reducción contínua de oxidos metalicos a alta temperatura.
• Diseño de un fotoreactor con fotocatalizador dual (activo UV-Vis-NIR) para fotoreformado de etanol y producción simultánea de Hidrogeno y Acetaldehido.
• 4. Solver estocastico basado en Matrices de Markov (asistidas por IA) para la ecuación de Navier-Stokes.
• Estudio numerico-experimental del transporte radiativo en fotobioreactores de microalgas.
• Estudio numerico-experimental del transporte de calor en un proceso de producción sustentable de Mezcal.

Publicaciones selectas 

• Valades-Pelayo, P.J.*, Ramirez-Cabrera, M.A., Balbuena-Ortega, A.
• Linking the Monte Carlo radiative transfer algorithm to the radiative transfer equation. (2023) Monte Carlo Methods and Applications, 29 (2), pp. 173-180. DOI: 10.1515/mcma-2023-2001.
• Castillo, L.A., Valadés-Pelayo, P.J.*, Avila-Paredes*, H.J., Cabello, J.J., Balbuena, A. Methodology for the fast direct estimation of spectral radiative transport properties in microalgae photobioreactors
• (2023) Chemical Engineering Journal, 458. DOI: 10.1016/j.cej.2023.141462
• Ramírez-Cabrera, M.A., Ramos, E., Valadés-Pelayo, P.J.* Efficient probabilistic Poisson solver for complex geometries based on sparse markov matrices (2023) Numerical Heat Transfer, Part B: Fundamentals. DOI: 10.1080/10407790.2023.2227762
• Narvaez Saucedo, M.E., Arancibia-Bulnes, C.A., Macias, J.D., Ramirez-Cabrera, M.A., Valades-Pelayo, P.J.* Heat transfer and chemical kinetics analysis of a novel solar reactor for hydrothermal processing
• (2022) Solar Energy, 241, pp. 372-385. DOI: 10.1016/j.solener.2022.06.011.
• Ramírez-Cabrera, M.A., Valades-Pelayo, P.J.* The first-Order scattering P1 method (2021) Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 270. DOI: 10.1016/j.jqsrt.2021.107701
• Ramos-Huerta, L.A., Valadés-Pelayo, P.J., Llanos, A.G., Ruiz, R.S., Cabello, J.J., Castillo-Araiza, C.O.* Development of a new methodology to determine suspended photocatalyst optical properties
• (2021) Chemical Engineering Journal, 413, 127458. DOI: 10.1016/j.cej.2020.127458
• Valadés-Pelayo, P.J., Arancibia-Bulnes, C.A.*, Salgado-Tránsito, I., Villafán-Vidales, H.I., Peña-Cruz, M.I., Jiménez-González, A.E. Effect of photocatalyst film geometry on radiation absorption in a solar reactor, a multiscale approach (2017) Chemical Engineering Science, 161, pp. 24-35.
• DOI: 10.1016/j.ces.2016.11.046.
• Valadés-Pelayo, P.J.*, Arancibia-Bulnes, C.A. Transient behavior of a multi-tubular cavity solar thermochemical reactor (2017) Applied Thermal Engineering, 123, pp. 1255-1262. DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2017.05.192
• Guayaquil-Sosa, J.F., Serrano-Rosales, B., Valadés-Pelayo, P.J., de Lasa, H.* Photocatalytic hydrogen production using mesoporous TiO2 doped with Pt(2017) Applied Catalysis B: Environmental, 211, pp. 337-348. Cited 217 times. DOI: 10.1016/j.apcatb.2017.04.029

Tesis selectas dirigidas 

Doctorado:

• Caraterización cinética y radiativa de la reacción fotocatalítica de producción de metanol a partir de Diódixo de Carbono bajo luz visible. Luis Antonio Ramos Huerta. Doctorado en Ingeniería Química. 2022.
  
  

Maestria:

• Metodos Estocasticos para la descripcion del transporte de calor en receptores solares. Manira Elena Narvaez Saucedo. Maestría en Ingenieria en Energía. IER, UNAM. Octubre de 2021.
• Desarrollo de una metodología para la caracterización de los fenomenos de transporte radiativo en cultivos de microalgas. Luis Angel Castillo Cruz. Maestria en Ingeniería Química, UAMI-Iztapalapa. 2020.
• Desarrollo de una metodologia para la estimación de propiedades ópticas de fotocatalizadores en suspensión. Luis Antonio Ramos Huerta. Maestría en Ingenieria Química, UAM-Iztapalapa. 2016.

Licenciatura:

• Diseño conceptual de un reactor solar termoquímico de lecho transportado a contra corriente acoplado a un sistema de recuperación y almacenamiento para producción continua de combustibles solares. Judith Miriam Muñoz Leyva. Licenciatura en Ingeniería Química, UAEMor. 2021.