Doctorado en Ingeniería

1. Estar en contacto con el tutor para la planificación del trabajo doctoral  

2. Realizar la prueba de aptitud y propedéutico previo pago.  

3. Nacionales: Copia de cédula y certificado de votación. Extranjeros: Copia de documento de identidad vigente.  

4. Copia de hoja de vida.  

5. Copia de record de calificaciones o rendimiento académico en maestría afín a alguna de las líneas del doctorado.  

6. Registro en SENESCYT de título de maestría afín a alguna de las líneas del doctorado, o copia de título apostillado, con apostilla electrónica o legalizada por vía consular.  

7. Copia de dos recomendaciones académicas.  

8. Copia de carta de exposición de motivos.  

9. Copia o planilla digital de servicios básicos.  

10. Prueba de aptitud  

11. Prueba Pearson  

12. Certificado de suficiencia de inglés (TOEFL, IELTS o certificado de CELEX). Mínimo B2 en escrito y mínimo B1 en oral.

Disponibilidad de plazas de contratación con la ESPOL como Técnico de Investigación durante el período de duración del programa (3.5 a 4.5 años).

a) Poseer título de cuarto nivel en una disciplina relacionada al campo amplio de Ingeniería, industria y construcción, registrado en la SENESCYT. A juicio del Comité Doctoral, podrían ser considerados profesionales del campo de Ciencias naturales, matemáticas y estadística cuando el postulante tenga una experiencia de al menos 2 años en las áreas de conocimiento relacionadas a las líneas de investigación del programa de doctorado.  

b) Demuestre durante el proceso de admisión tener las siguientes habilidades: 
• Matemática y de abstracción 
• Comprensión lectora. 
• Razonamiento inductivo y deductivo. 
• Comunicación efectiva tanto por el canal oral como escrito en idioma inglés.  

c) Tener la motivación adecuada para realizar sus estudios doctorales en ingeniería.  

d) Disponer de tiempo completo durante todo el tiempo requerido para sus estudios doctorales. A juicio del Comité Doctoral, se podría aceptar personal académico de las IES, que cumplan el resto de los requisitos, puedan dedicar al menos 30 horas semanales al programa de doctorado (dentro o fuera de su carga académica) y cuya área de trabajo sea afín al área de investigación doctoral.  

e) Ser recomendado por otros profesionales en virtud de sus méritos y capacidades académicas.

Al finalizar los estudios de doctorado el egresado será capaz de:  

• Mostrar evidencia de originalidad, juicio crítico independiente y haber proporcionado un avance en el estado del arte de su área de investigación particular.  

• Dominar su tema de investigación a un nivel teórico–práctico que le permita participar y contribuir al desarrollo científico de su área. Esto último quedará en evidencia en la participación en eventos internacionales de renombre (publicaciones científicas, conferencias, proyectos internacionales, etc.).  

• Identificar problemas, formular hipótesis y plantear soluciones con base teórica o empírica relacionadas con su tema de investigación.  

• Elaborar propuestas de investigación que permitan abordar temas de la realidad nacional.  

• Participar activamente en distintos foros científicos internacionales relacionados con sus temas de investigación.  

• Comunicar en forma oral (conferencias, talleres, etc.) y escrita (artículos de revista, conferencia, divulgación, etc.) sus desarrollos y resultados de investigación científica.  

• Ser capaz de educar y ejercer la profesión como académico en una de las áreas del doctorado. 

El programa consta de una fase propedéutica y siete (7) semestres académicos para estudiantes provenientes de Maestría de investigación o nueve (9) semestres académicos (para estudiantes provenientes de Maestría profesionalizante.  

La aprobación de la fase propedéutica es uno de los requisitos para ser admitido en el programa doctoral, y el estudiante deberá aprobar: Comunicación Científica y Diseño Estadístico de Experimentos. A lo largo del programa el estudiante deberá desarrollar y completar las siguientes actividades previo a la presentación de su tesis doctoral:  

a) Reuniones con su equipo de supervisión y tutores: Al final de cada semestre académico el estudiante deberá entregar un documento digital con los avances en la investigación.  

b) Evaluaciones de avance de investigación  

c) Aprobación de cursos obligatorios determinados por el Comité Doctoral. El Comité Doctoral, con el visto bueno del tutor, podrá designar hasta seis cursos/tutorías personalizadas/talleres que deberá tomar y aprobar el estudiante (amarillo en la malla). 

Malla para estudiantes provenientes de maestría de investigación.

Malla para estudiantes provenientes de maestría profesionalizante.

Cronograma*

Hasta 19 de abril 2024: Proceso de entrevistas con tutores y elaboración de propuestas doctorales. Presentación de documentación requerida. Pago del curso propedéutico.

22 de abril al 14 de junio 2024: Curso Propedéutico**

Hasta 21 de junio 2024: Examen de admisión o test de aptitud***

24 al 28 de junio 2024: Publicación de resultados de estudiantes admitidos y beneficiarios de becas doctorales. Aceptación de cupos.

julio 2024: Pago de matrícula. Inicio de proceso de contratación para beneficiarios de becas doctorales y de contrato educativo.

agosto 2024: Elaboración de malla curricular de cada estudiante en conjunto con su tutor para posterior aprobación por parte del Comité Doctoral.

7 de octubre 2024: Inicio de actividades formativas y de investigación.

* Las fechas en el cronograma son tentativas y pueden estar sujetas a modificaciones.

** Costo del propedéutico $100. Están exentos del propedéutico los postulantes que cuenten con título de maestría de trayectoria de investigación en un área afín al programa, registrado en la SENESCYT. Se solicitará a los aspirantes con maestrías de investigación documentación y evidencias complementarias pertinentes que permitan evaluar si su título de maestría es de trayectoria profesional o investigativa. En caso de no ser admitido al programa se le otorgará certificados de los cursos aprobados en el propedéutico.

*** Costo del examen $120. Todos los aspirantes sin excepción deben rendir el examen de aptitud.

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: propiedades térmicas de materiales para la construcción, confort térmico, el aprovechamiento de energía proveniente de fluidos en movimiento (energy harvesting), aerodinámica externa, mecánica de fluidos fundamental y aplicada, interacción fluido-estructura, flujo de fluidos en medios porosos (celdas de combustible), sprays, modelamiento del fuego, sistemas industriales de combustión y nanofluidos para transferencia de calor. 

Proyectos disponibles:
 

Estudio de impacto de la demanda de climatización en la infraestructura de suministro eléctrico en escala de distritos urbanos.  

Tutor: Guillermo Soriano, Ph. D.
Correo: gsorian@espol.edu.ec

Aim  
Esta investigación apunta a entender como el crecimiento de la demanda de climatización afecta a la infraestructura de suministro eléctrico, abordando desafíos inmediatos relacionados con la seguridad energética, el desarrollo sostenible y el cambio climático. Los modelos obtenidos servirán para estudiar el potencial de orientar políticas y prácticas que promuevan un sistema eléctrico más robusto, eficiente y sostenible para las generaciones venideras. 

Study and Modelling of a Low Enthalpy Aerothermal Experimental System  

Tutor: Juan Peralta Jaramillo, Ph. D.
Correo: jperal@espol.edu.ec 

Co-tutor: Ian Sosa Tinoco

Aim  
Develop a simulation model of a low-enthalpy geothermal system that considers environmental conditions, seasonal variation, and soil thermal inertia. This model will enable the optimization of the design and performance of low-enthalpy geothermal systems, contributing to their greater efficiency and sustainability.

Flow-induced vibration with axial flows: a fundamental study using experimentation and advanced analysis methodologies (non-linear dynamics and machine learning).  

Tutor: Jorge Silva Leon, Ph. D.
Correo: jfsilva@espol.edu.ec

Co-tutor: The project will be conducted with the co-supervision of Dr Andrea Cioncolini from Guangdong Technion-Israel Institute of Technology (GTIIT) in Shantou, China.

Aim  
The aim of this PhD project is to conduct experimental investigations of FIV involving flexible structures exposed to axial flows, using state-of-the-art experimental facilities and modern data-analysis techniques (non-linear dynamics and machine learning).

Fluid-structure interaction of flexible slender structures for flow control and energy harvesting, using experimentation and machine learning methods.  

Tutor: Jorge Francisco Silva Leon, Ph. D.
Correo: jfsilva@espol.edu.ec  

Co-tutor: The project will be conducted with the co-supervision of Dr Andrea Cioncolini from Guangdong Technion-Israel Institute of Technology (GTIIT) in Shantou, China.  

Aim  
To study the dynamical bifurcations occurring on flexible solids undergoing flowinduced motions to further understand the fundamentals of fluid-structure interactions and provide design guidelines, obtained from Machine Learning methods, for energy harvesting and flow control/flow sensing devices.
 

Otros tutores:

Eduardo Adán Castillo Orozco, Ph. D.
He received his Ph.D. in Mechanical Engineering from the University of Central Florida in 2018. His research focuses on computational fluid dynamics and heat transfer, electrohydrodynamics, and advanced laser-assisted manufacturing. As an early career scientist, he has written a dozen scientific articles of archival quality. He is also a reviewer for the Journal of Laser Applications. He is one of the inventors of the Nanoparticle electrospray laser deposition system (USPatent 11,534,833) and associated method of use and printhead (US Patent 11,084,100). This technology allows the production of subwavelength holes and nanoarchitectured structures for applications in energy conversion and generation.  He is also the inventor of a turbulence-based cooler with applications in the cooling of high-performance computers. Dr. Castillo’s work is highly relevant to real engineering problems and has been awarded for its impact on science and innovation in the United States of America and Ecuador. These awards have been sponsored by Techstars Industries of the Future, Oak Ridge National Laboratory, The Florida Venture Forum & Space Florida, The International Microelectronics Assembly and Packaging Society IMAPS Florida Chapter, The Laser Institute of America, and The Secretariat of Science and Technology of Ecuador (SENESCYT). 
Correo: eacastil@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=9qZxobIAAAAJ&hl=en

Mayken Stalin Espinoza Andaluz, Ph. D.
He is a full Professor at the Faculty of Mechanical Engineering and Science Production (FIMCP) at ESPOL University (Ecuador). He received his PhD from the Department of Energy Sciences at Lund University (Sweden). He also holds a Licentiate Degree in Heat Transfer, a title commonly used in the Nordic countries as a mid-step between the M.Sc. and the PhD degree. In addition, he obtained a Renewable and Hydrogen Technology Certificate from Hochschule Stralsund (Germany). Pedagogically, he is a Master in Physics Teaching, a title acquired before his PhD. Mayken is fully dedicated to the generation of knowledge and scientific divulgation. His scientific contributions are related to green energy systems/devices from the micro- and mesoscale to the system scale. Modeling, experimentation, and characterization are the backbones of Mayken´s research group. According to the Scopus Database, scientific production is 66 publications (22 are published in journals Q1 during the last five years). He is also the official voice from ESPOL on the topic “Hydrogen and Fuel Cells”.
Correo: masespin@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=3Cs8gFgAAAAJ&hl=es&oi=ao
 

César Miguel Moreira Valenzuela
He is an Associate Professor at the Mechanical Engineering and Production Sciences Department (FIMCP) at ESPOL. He did his graduate and undergraduate studies at the University of Florida, he was awarded two fellowships The GEM during his Masters and The McKnight Doctoral Fellowship, therefore, obtaining his doctoral degree from the Agricultural and Biological Department in 2014. Cesar’s specialization is Bioprocess Engineering applied to waste to resource conversion following the circular economy concept. Lately, he has been collaborating in projects dealing with Municipal Solid Waste, Rural Wastewater
Treatment, Biological Treatment of Pyrolysis Aqueous Waste Streams, biopolymers, and Solid Agroindustry Waste. Cesar collaborates with research groups in South and North America. When he is not teaching or researching, he is traveling or aiding his parents.
Correo: cemoreir@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=Y09ExJkAAAAJ&hl=es 

Freddy Xavier Jervis Calle, Ph. D. 
Correo: fjervis@espol.edu.ec 

Rubén José Paredes Alvarado, Ph. D. 
Correo: rparedes@espol.edu.ec 

Emérita Alexandra Delgado Plaza, Ph. D. 
Correo: eadelgad@espol.edu.ec

Arturo Pazmiño Vélez, Ph. D. 
Correo: apazmino@espol.edu.ec

Mijail Eduardo Arias Hidalgo, Ph. D. 
Correo: mijedari@espol.edu.ec

Gonzalo Alfonso Almeida Pazmiño, Ph. D.
Correo: galmeida@espol.edu.ec

Peter Darwin Iza Toapanta, Ph. D.
Correo: piza@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: sistemas para aprovechamiento de energía solar, eólica e híbridos; desarrollo de materiales para aplicaciones de energía utilizando materias primas locales; optimización de procesos de biocombustibles.

Otros tutores:

Mayken Espinoza Andaluz, Ph. D.
He is a full Professor at the Faculty of Mechanical Engineering and Science Production (FIMCP) at ESPOL University (Ecuador). He received his PhD from the Department of Energy Sciences at Lund University (Sweden). He also holds a Licentiate Degree in Heat Transfer, a title commonly used in the Nordic countries as a mid-step between the M.Sc. and the PhD degree. In addition, he obtained a Renewable and Hydrogen Technology Certificate from Hochschule Stralsund (Germany). Pedagogically, he is a Master in Physics Teaching, a title acquired before his PhD. Mayken is fully dedicated to the generation of knowledge and scientific divulgation. His scientific contributions are related to green energy systems/devices from the micro- and mesoscale to the system scale. Modeling, experimentation, and characterization are the backbones of Mayken´s research group. According to the Scopus Database, scientific production is 66 publications (22 are published in journals Q1 during the last five years). He is also the official voice from ESPOL on the topic “Hydrogen and Fuel Cells”.
Correo: masespin@espol.edu.ec 
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=3Cs8gFgAAAAJ&hl=es&oi=ao 


Ángel Ramírez Mosquera, Ph. D.
He is the Dean of Research and a full professor of the Faculty of Mechanical Engineering and Production Sciences at Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL). He is also Head of Research Group of Sustainable Engineering and Circular Economy at ESPOL. His research is focused on the evaluation the sustainability and circular options in energy, material, infrastructure, and biosystems, using life cycle methods and other industrial ecology tools.  
Correo: aramire@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=vXU6GZsAAAAJ


Gonzalo Almeida Pazmiño, Ph. D.  
He has been an Adjunct Professor at Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción 
(FIMCP) and a Research Associate at Centro de Energías Renovables y Alternativas (CERA) at Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador, since 2013. He received a B.Sc. degree from Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador, in 2006, an M.Sc. degree from Yuan Ze University, Taiwan, in 2011, and a Ph.D. degree from Chonnam National University, South Korea, in 2022, all of them in mechanical engineering. Currently, he is also a Postdoctoral Fellow at the Fuel Cell Research Laboratory (FCReL), Simon Fraser University, Surrey, BC, Canada. He is the author or coauthor of several publications. His research interests include fuel cell systems, hydrogen production, electrical mobility, and modeling, control, and diagnosis of renewable energy systems. 
Correo: galmeida@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=7DTXTKgAAAAJ&hl=en

De Cecchis De Leon Dany, Ph. D.  
Correo: dany@espol.edu.ec

Esther Gutierrez Moreno, Ph. D.  
Correo: egutierr@espol.edu.ec

Peter Iza Toapanta, Ph. D.  
Correo: piza@espol.edu.ec

Diana Tinoco Caicedo, Ph. D.  
Correo: dtinoco@espol.edu.ec

Emérita Delgado Plaza, Ph. D.   
Correo: eadelgad@espol.edu.ec

Juan Peralta Jaramillo, Ph. D.   
Correo: jperal@espol.edu.ec

César Moreira Valenzuela, Ph. D.   
Correo: cemoreir@espol.edu.ec

Rubén Paredes Alvarado, Ph. D.   
Correo:  rparedes@espol.edu.ec

Yris Triana, Ph. D.   
Correo: ykgonzal@espol.edu.ec

Jorge Abad Morán, Ph. D.   
Correo: jabad@espol.edu.ec

Diana Tinoco Caicedo, Ph. D.  
Correo: dtinoco@espol.edu.ec

Christopher Varela Barreno, Ph. D.  
Correo: covarela@espol.edu.ec

Miguel Torres Rodríguez
Correo: mitorres@espol.edu.ec

Singh Pritpal, Ph. D.
Correo: pali@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: el análisis de sostenibilidad ambiental de sistemas energéticos, materiales, infraestructura y biosistemas. Para esto se utilizan metodologías de ecología industrial y enfoques de ciclo de vida. Se incluye el análisis de sostenibilidad ambiental de sistemas de generación de energía, vectores energéticos convencionales y alternativos, y usos finales de la energía. Se estudia además la sostenibilidad de fabricación, uso y destino final de materiales con énfasis en mitigación de impacto ambiental y desarrollo de sistemas circulares. Se estudia además la sostenibilidad en la ingeniería de biosistemas incluyendo el desarrollo de sistemas circulares asociados a materiales derivados de biomasa.
 

Proyectos disponibles:
 

Performance on Ecuadorian agro-residuals for selective high-value added carboxylates production in batch and continuous flow mode  

Tutor: 
Maria de Lourdes Mendoza, Ph. D.
Correo: mlmendoz@espol.edu.ec

Arne Gronfroft, Ph. D.

Co-tutor: Maria de lourdes Mendoza, Ph. D. / Arne Gronfroft, Ph. D.

Aim  
Use of Ecuadorian agro-residuals for the obtaining of selective high-value added carboxylates production in batch and continuos mode.

Otros tutores:

Ángel Ramírez Mosquera, Ph. D.
He is the Dean of Research and a full professor of the Faculty of Mechanical Engineering and Production Sciences at Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL). He is also Head of Research Group of Sustainable Engineering and Circular Economy at ESPOL. His research is focused on the evaluation the sustainability and circular options in energy, material, infrastructure, and biosystems, using life cycle methods and other industrial ecology tools. 
Correo: aramire@espol.edu.ec 
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?hl=en&user=vXU6GZsAAAAJ 

Jorge Amaya Rivas, Ph. D. 
Correo: jlamaya@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: imágenes médicas provenientes principalmente de Resonancia Magnética, Tomografía Axial Computarizada, Rayos X y Ecosonografía. Así mismo, se realiza investigación con el tratamiento de datos médicos como datos de historias clínicas, registros de series temporales de ElectroEncefaloGrafía (EEG), ElectroCardioGrafía (ECG), ElectroMioGrafía (EMG) y otras modalidades de registro de datos biológicos. Para el análisis tanto de imágenes como de datos médicos se utilizan varias metodologías basadas en inteligencia artificial como Machine Learning y Deep Learning para clasificación o segmentación de datos y técnicas estadísticas como resonancia Magnética Funcional (fMRI), Morfometría Basada en Vóxel (VBM) y todos los sistemas de preprocesado de datos e imágenes médicas.  

Los objetivos se centran principalmente en el desarrollo de herramientas de soporte al personal de salud que ayuden a un mejor diagnóstico de enfermedades, comprender sus mecanismos de acción y el desarrollo de herramientas tanto de hardware como de software para asistencia al sistema sanitario en general. Otra temática está relacionada con la aplicación de la tecnología de manufactura aditiva para resolver problemas médicos. Específicamente, se tiene interés en el sistema óseo con el procedimiento de resección y reconstrucción de tejido afectado por alguna patología. Nos interesa el diseño y creación de implantes biomiméticos que sirvan de reemplazo para ser ubicados en los defectos dejados en el paciente luego de la resección. Estos implantes recrean la anatomía del paciente estructuralmente y nuestro interés es caracterizarlos mecánicamente y desde el punto de vista de diseño. También se realiza investigación sobre el modelado matemático y análisis del comportamiento dinámico de sistemas biológicos y de propagación de enfermedades infecciosas.

Otros tutores:

Francis Loayza Paredes, Ph. D.
He is a full professor at the Mechanical Engineering Department (FIMCP) of the ESPOL University. He received his PhD in Neurosciences in 2010 from the University of Navarra – Spain. He has experience working with image data analysis using statistical methods like functional Magnetic Resonance Imaging and Voxel Based Morphometrhy, and applying artificial intelligence methodologies based on machine and deep learning, in order to solve problems focused mainly on neurodegenerative diseases. 
Correo: floayza@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com.ec/citations?user=H9syONwAAAAJ&hl=e 
 

Carlos Helguero Alcívar, Ph. D.
He is a full-time Mechanical Engineering Department (FIMCP) professor at ESPOL Polytechnic University. He received his PhD in Mechanical Engineering, in the biomedical engineering area, from SUNY Stony Brook University - USA. His research interests include applications of additive manufacturing to solve biomedical engineering problems. In this field, among his projects is the development of 3D- printed surgical guides for osteosarcoma - related surgeries. He is also interested in studying the feasibility of applying 3D- printes medical models for surgery planning and education. Moreover, he is developing a methodology to designand 3D-print orthosis for member immbilization. Finally, he is currently conductinga project to create a 3D-printed breast prosthesis for women under the mastectomy procedure. 
Correo: chelguer@espol.edu.ec
Google Scholar: https://scholar.google.com/citations?user=OM5IoKwAAAAJ&hl=es

Joan Vera Villalobos, Ph. D.
Correo: joarvera@espol.edu.ec

Leon Dany de Checchis, Ph. D.

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: robótica y vehículos autónomos, diseño mecatrónico, monitoreo de salud estructural, automatización y control de sistemas mecánicos, sistemas energéticos y sistemas ciberfísicos. Los sistemas ciber físicos son sistemas computacionales que interactúan fuertemente con infraestructura física a través de la interconexión de sus componentes a través de diferentes redes de datos y otras tecnologías de información para habilitar aplicaciones inteligentes en diferentes dominios. En particular, estudios en esta área se han enfocado en los siguientes temas: Ambientes y Ciudades Inteligentes Resilientes y Sostenibles, Tecnologías de sensores y actuadores en red, Interdependencia de sistemas eléctricos y redes de datos, Optimización y aprendizaje de máquina para redes, Robots colaborativos, Sistemas embebidos, Procesamiento, representación e interpretación de imágenes 3D y multiespectrales.

Proyectos disponibles:

Adaptive Fractional Order Control for Non-Minimum Phase Systems: Theory and Applications  

Tutor: Ricardo Cajo, Ph. D.
Correo:  rcajo@espol.edu.ec

Co-tutor: Isabela Birs, Ph. D.

Aim
Develop the fundamental principles and mathematical foundations of Adaptive Fractional Order Control (AFOC), with a focus on its application to non-minimum phase systems.

 

Robotic Tasks with Zero-potential-energy Motions and Null Space Projections  

Tutor: Carlos Saldarriaga Mero, Ph. D.
Correo:  cxsaldar@espol.edu.ec

Co-tutor Imin Kao, Ph. D.

Aim  
Explain and synthesize dynamic behaviors of redundant robotic manipulators interacting with their environment while achieving one or more tasks. 

Cyber Security Measures for Maximum Power System Reliability using Advanced Optimization Techniques 
 

Tutor: Manuel Alvarez Alvarado, Ph. D.
He received the degree in Electrical Engineering with major in Power and his first master’s degree in education with a mention in Physics, both awarded by the Escuela Superior Politécnica del Litoral, Ecuador, in 2011 and 2013, respectively. In 2015, he obtained his second master of science degree in Power and Energy Systems awarded by the New Jersey Institute of Technology, USA. Subsequently, in 2018, he received his first doctorate degree in Education with a major in Physics awarded by the Institute National 
Polytechnic, Mexico. By 2020, he obtained his second Ph.D. in Power Systems, awarded by the University of Birmingham, United Kingdom. His research areas include educational physics, optimization, renewable energy, transmission lines, and power system reliability (including cybersecurity).
Correo: mansalva@espol.edu.ec

Co-tutor: Daniel L. Donaldson, Ph. D.

Aim  
The focal point of this research lies in the intricate intersection of cybersecurity and power systems, where our dedicated Ph.D. student will embark on the task of formulating sophisticated mathematical models and algorithms. These models and algorithms will serve as the bedrock for simulating diverse cyber-attacks within a cyber-physical power system environment. By meticulously crafting scenarios that replicate real-world cyber threats, the student aims to comprehensively understand the vulnerabilities inherent in the system. This simulation-driven approach not only facilitates a nuanced exploration of potential attack vectors but also provides a foundation for proposing robust cybersecurity solutions. The student's endeavor encompasses the development of innovative algorithms that can dynamically adapt to emerging cyber threats, optimizing system responses in real-time. The ultimate goal is to contribute to the establishment of a cyber-resilient power system, fortified against adversarial actions through the application of advanced optimization techniques and a deep understanding of cyber-physical dynamics. Through this research, we aim to transcend theoretical frameworks and make tangible strides in securing critical infrastructure, laying the groundwork for a future-proofed power grid in the face of evolving cybersecurity challenges.

 

Power and Energy Optimization and Design for More- and Fully Electric Aircraft  

Tutor: Angel Recalde, Ph. D.
He is a full-time Assistant Professor at the Faculty of Electrical and Electronic Engineering and Computer Science (FIEC) at ESPOL University. He was recipient of a Marie Skłodowska-Curie Research Fellowship from 2018 to 2022 as an Early-Stage Researcher at the University of Nottingham, United Kingdom. He received his Ph.D. in Electrical and Electronic Engineering in 2023 from the University of Nottingham. Dr. Recalde research contributions have been in the transportation electrification sector, specifically on the power system architecture optimization for more- and fully-electric aircraft. His investigations also includes optimization in the energy sector and development of new technologies for improving sustainability.  
Correo:  arecalde@espol.edu.ec

Co-tutor:  Ahmed Hebala, Ph. D.  

Aim  
Produce an optimized architecture or sub-systems considering safety and reliability requirements for the improvement of efficiency and energy consumption.

Development and validation of AI-based predictive maintenance strategies for components and assets in the wind energy sector.  

Tutor: Christian Tutivén Gálvez, Ph. D. 
Correo: cjtutive@espol.edu.ec 

Co-tutor: Yolanda Vidal Seguí, Ph. D.

Aim  
Within this framework, the overall objective of this project is to contribute to the development of advanced predictive maintenance strategies based on artificial intelligence (AI), such as machine learning and deep learning approaches, for the early prediction (months in advance) of failure/damage. 

Otros tutores:

Christian Silva Salazar, Ph. D. 
He is a research scientist in the Resilient Extraterrestrial Habitat Institute at Purdue University, and an assistant professor of mechanical engineering at ESPOL University (Ecuador). He obtained his Ph.D. in 2019 from Purdue University in West Lafayette, with a dissertation focused on nonlinear vibration of energy harvesters. Dr. Silva’s research interests include cyberphysical systems, real-time hybrid simulation (RTHS), structural health monitoring, nonlinear dynamics, and control systems. He has published several articles in high impact journals, including the Benchmark Control Problem for RTHS, which has become a reference problem in the RTHS community. He is currently working in developing cyber-physical tools for understandingresilience, autonomy, intelligent systems, and safety design of space habitats. He also teaches several undergraduate and graduate level classes in the School of Mechanical Engineering at ESPOL
Correo: chrsilva@espol.edu.ec

Efren Herrera Muentes, Ph. D.
Correo: eherrera@espol.edu.ec

Joan Vera Villalobos, Ph. D. 
Correo: joarvera@espol.edu.ec

Joseph Paez Chavez, Ph. D.
Correo: jpaez@espol.edu.ec

Jorge Hurel Ezeta, Ph. D.
Correo: jhurel@espol.edu.ec

Marcelo Fajardo Pruna, Ph. D. 
Correo: mrfajard@espol.edu.ec

Miguel Torres Rodríguez, Ph. D.
Correo: mitorres@espol.edu.ec

Dennys Paillacho Chiluiza, Ph. D. 
Correo: dpaillac@espol.edu.ec

Angel Domingo Sappa, Ph. D. 
Correo: asappa@espol.edu.ec

Federico Dominguez Bonini, Ph. D.
Correo:  fexadomi@espol.edu.ec

Miguel Realpe Robalino, Ph. D.
Correo: mrealpe@espol.edu.ec

Washington Velásquez Vargas, Ph. D. 
Correo: wavelasq@espol.edu.ec

Douglas Plaza Guingla, Ph. D.
Correo: douplaza@espol.edu.ec

José Córdova García, Ph. D. 
Correo: jecordov@espol.edu.ec

Wilton Agila Galvez, Ph. D. 
Correo: wagila@espol.edu.ec

Rebeca Estrada Pico, Ph. D. 
Correo: restrada@espol.edu.ec

Cesar Martin Moreno, Ph. D. 
Correo: cmartin@espol.edu.ec

Gabriela Salcan Reyes, Ph. D. 
Correo: gapasalc@espol.edu.ec

Ángel Domingo Sappa, Ph. D. 
Correo: asappa@espol.edu.ec

Francisco Yumbla Arevalo, Ph. D.
Correo: fryumbla@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: aplicaciones de mecánica clásica, estudio de la dinámica de diversos sistemas mecánicos, vibraciones mecánicas, acústica, resistencia de materiales, diseño mecánico, estructuras metálicas, diseño y análisis de mecanismos y maquinaria, sistemas dinámicos.

Tutores:

Christian Silva Salazar, Ph. D. 
He is a research scientist in the Resilient Extraterrestrial Habitat Institute at Purdue University, and an assistant professor of mechanical engineering at ESPOL University (Ecuador). He obtained his Ph.D. in 2019 from Purdue University in West Lafayette, with a dissertation focused on nonlinear vibration of energy harvesters. Dr. Silva’s research interests include cyberphysical systems, real-time hybrid simulation (RTHS), structural health monitoring, nonlinear dynamics, and control systems. He has published several articles in high impact journals, including the Benchmark Control Problem for RTHS, which has become a reference problem in the RTHS community. He is currently working in developing cyber-physical tools for understandingresilience, autonomy, intelligent systems, and safety design of space habitats. He also teaches several undergraduate and graduate level classes in the School of Mechanical Engineering at ESPOL
Correo: chrsilva@espol.edu.ec

Antonio Chong Escobar, Ph. D.
Correo: achong@espol.edu.ec

Esther Gutierrez Moreno, Ph. D.
Correo: egutierr@espol.edu.ec

Jorge Hurel Ezeta, Ph. D.
Correo: jhurel@espol.edu.ec

Alexander López, Ph. D.
Correo: alexlop@espol.edu.ec

Joseph Paez Chavez, Ph. D.
Correo: jpaez@espol.edu.ec

Pedro Rojas Cruz, Ph. D.
Correo: pprojas@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: aplicaciones en sistemas navales y oceánicos. Incluye resistencia de materiales de uso en ambientes marinos, dinámica de embarcaciones, materiales navales, hidrodinámica de embarcaciones, energía del océano, sistemas de transporte marítimo.  

Proyectos disponibles: 

Analysis of the influence of longitudinal compression (bilge and deadwood) on the boundary layer of a vessel and the effects on navigation speed  

Tutor: Patrick Townsend Valencia, Ph. D.
Correo: ptownsen@espol.edu.ec

Co-tutor: Dr. Juan Carlos Suarez Bermejo Catedrático de la Escuela Técnica de Ingenieros Navales (ETSIN), Universidad Politécnica de Madrid (UPM), Full Professor Departamento de Ciencia de Materiales / Department of Materials Science  

Aim  
Solve an important engineering problem, little covered in research and about which there is not much information. This will allow tanker designers to improve their calculations and understand the effects of the ship's structural behavior versus ideal navigation. 

Otros tutores:

Wilton Agila Galvez, Ph. D.
Correo: wagila@espol.edu.ec

Rebeca Estrada Pico, Ph. D.
Correo: restrada@espol.edu.ec 

Efren Herrera Muentes, Ph. D.
Correo: eherrera@espol.edu.ec

Cesar Martin Moreno, Ph. D.
Correo: cmartin@espol.edu.ec

Gabriela Salcan Reyes, Ph. D.
Correo: gapasalc@espol.edu.ec

Carlos Saldarriaga Mero, Ph. D.
Correo: cxsaldar@espol.edu.ec

Francisco Yumbla Arevalo, Ph. D.  
Correo: fryumbla@espol.edu.ec

Ricardo Cajo Díaz, Ph. D. 
Correo: rcajo@espol.edu.ec

Ángel Recalde Lino, Ph. D.  
Correo: arecalde@espol.edu.ec

José Marín López, Ph. D.  
Correo: jrmarin@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: construcciones civiles, estructuras sismorresistentes, la modelación, gestión y diseño de sistemas hídricos. Para esto, se emplean metodologías basadas en ciencias e ingeniería hidrológica, hidrodinámica, hidroinformática, de mecánica de fluidos computacional, redes de flujo y manejo de desechos sólidos. Además, se estudia la gestión tanto de sistemas de distribución de agua potable, recolección de aguas residuales como la optimización de plantas potabilización de agua potable, plantas de tratamiento y depuración de aguas residuales.

Proyectos disponibles:

Water footprint optimization on the production of Andean Advocate in Ecuador: improving its sustainability and environmental competitiveness on EU markets.  

Tutor: Luis Domínguez Granda, Ph. D.
Correo: ldomingu@espol.edu.ec

Co-tutor: Mijail Arias Hidalgo, Ph. D.

Aim  
Develop a comprehensive and adaptable model through technological innovations and sustainable water management strategies, for the determination and optimization of the water footprint in the agro-productive sector of Ecuador, achieving environmental sustainability and the competitiveness of Ecuadorian agricultural products in the European Union market. 

Process design for e-fuels synthesis via Power-to-Liquids concepts and their integration into conventional refineries  

Tutor: Christopher Varela Barreno, Ph. D.
Correo: covarela@espol.edu.ec

Co-tutor: 
Edwin Zondervan (University of Twente), Ph. D., Diana Lucia Tinoco Caicedo (ESPOL), Ph. D.  

Aim  
This research is aimed at determining the optimal design of Power-to-Liquids processes in terms of cost, flexibility, and environmental impact. It is of particular interest the synthesis of e-fuels that could have high domestic demand, such as renewable-based gasoline, diesel, and kerosene. Their integration into the current and potential infrastructure in Ecuador will be evaluated, evaluating the renewable energy capacity, water availability, and the characteristics of existing refineries.

Optimizing and parameterizing structural systems for residential buildings in Ecuador while analyzing energy efficiency and sustainability  

Tutor: Natividad García Troncoso, Ph. D.
Correo: nlgarcia@espol.edu.ec

Co-tutor:  Christian Málaga Chuquitaype, Ph. D.

Aim  
To investigate and develop an optimization and parametrization approach for structural systems in residential buildings in Ecuador, aiming to enhance the efficiency, safety, and customization of residential constructions in seismic-prone areas.

Otros tutores:
Yris Gonzalez Triana, Ph. D.
Correo: ykgonzal@espol.edu.ec

David Matamoros Camposano, Ph. D.
Correo: dmata@espol.edu.ec

María de Lourdes Mendoza Solorzano, Ph. D.
Correo: mlmendoz@espol.edu.ec

Priscila Valverde Armas, Ph. D.
Correo: priesval@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: la prospección, evaluación y extracción de recursos naturales como los minerales, petrolero e hídrico. Para esto, se utilizan metodologías de prospección geológica de campo para la localización de los yacimientos naturales, metodologías para el diseño de sistemas extractivos en minas a cielo abierto y subterránea y, sistemas extractivos por medio de pozos por petróleo y agua dulce. Además, se estudia la recuperación de sitios mineros y petrolíferos para mitigar su impacto ambiental y, metodologías de evaluación de posibles alteraciones del suelo vinculado a la presencia de grandes obras de ingeniería.

Proyectos disponibles:

Geospatial insight into landslide dynamics: A synergistic approach of remote sensing and geophysical methods.  

Tutor: Fernando Morante Carballo, Ph. D.
Correo: fmorante@espol.edu.ec

Co-tutores: Paúl César Carrión Mero, Edgar Raúl Berrezueta Alvarado, Andrés Danilo Velastegui Montoya  

Aim  
The study aims to develop a methodology for detecting landslide zones through the dual application of Synthetic Aperture Radar (SAR) remote sensing techniques and geophysical methods in the Paute Integral Hydroelectric complex for the delimitation of critical fault scarps.

Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) in the geosite degradation risk mapping as a tool for the geoconservation and sustainable development.  

Tutor: Paúl Carrión Mero, Ph. D. 
Correo: pcarrion@espol.edu.ec
 
Co-tutor #01: María José Domínguez Cuesta, Ph.D. (External) #02: Eng. Fernando Morante Carballo, Ph.D. (ESPOL)  

Aim  
This study aims to design a comprehensive methodological approach for assessing and mapping geosite degradation risk through a Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) that integrates geological, anthropogenic, natural, and geosite use factors to define geoconservation and territorial planning strategies. 

Identification and Prediction of Urban Sprawl.  

Tutor: Andrés Velastegui Montoya Ph. D.
Correo: dvelaste@espol.edu.ec 

Co-tutor: Ph.D. Marconi Arruda Pereira-Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ), Brasil. Ph.D. Emmanuel Kennedy da Costa Teixeira-Universidade Federal de Viçosa (UFV), Brasil.  

Aim  
Evaluate the urban expansion of Gran Guayaquil, through the use of satellite images and machine learning, for the prediction of urban sprawl, considering the use and occupation of land over time.
 

Machine learning process applied community water management as part of an Integrated Water Resources Management (IWRM) for sustainability.  

Tutor: Paúl Carrión Mero, Ph. D.
Correo: pcarrion@espol.edu.ec 

Co-tutor: Francisco Javier Montalván Toala,  

Aim  
Enhancement of community management of water through the application of a system of machine learning techniques that contemplate several strategic axes of action (technical, social, economic, and cultural) for the sustainability of comprehensive management of water resources.

Otros tutores:
Mauricio Mulas, Ph. D.
Correo: mmulas@espol.edu.ec

Silvia Loaiza Ambuludi, Ph. D.
Correo: sloaiza@espol.edu.ec

Gloria Peña Carpio, Ph. D.
Correo: gepena@espol.edu.ec

Paola Romero Crespo, Ph. D.
Correo: plromero@espol.edu.ec

Tomas Vitvar, Ph. D.
Correo: tvitvar@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: estudios teóricos y experimentales en la ciencia de materiales e ingeniería, incluyendo cerámicos, polímeros, metales, compuestos nanomateriales. Protección contra la corrosión. Análisis de fallas de materiales. Metalurgia extractiva. Procesos de manufactura aditiva. Procesos de mecanización y fabricación.

Proyectos disponibles:

Optimizing the conversion of banana biomass into sustainable materials: A way forward for Ecuador's agro-industry and environmental sustainability  

Tutor: Andrés Rigail, Ph. D.
Correo: arigail@espol.edu.ec

Co-tutor: Manuel Fiallos C.

Aim:  
To optimize sustainable processes to convert banana biomass into environmentally friendly materials, addressing the challenges arising from its accumulation in Ecuador.
 
Otros tutores:

Tutor: Natividad Garcia Troncoso, Ph. D.
Correo: nlgarcia@espol.edu.ec

Jorge Amaya Rivas, Ph. D.
Correo: jlamaya@espol.edu.ec

Reinaldo Atencio Fuenmayor, Ph. D.
Correo: ratencio@espol.edu.ec

Baykara Haci, Ph. D.
Correo: hbaykara@espol.edu.ec

Mauricio Cornejo Martínez, Ph. D.
Correo: mcornejo@espol.edu.ec

Victor Guarochico Moreira, Ph. D.
Correo: vhuguaro@espol.edu.ec

Clotario Tapia Bastidas, Ph. D.
Correo:  vtapia@espol.edu.ec

Patrick Townsend Valencia, Ph. D.
Correo: ptownsen@espol.edu.ec

Joel Vielma Puente, Ph. D.
Correo: jvielma@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: Administración de sistemas de manufactura, con estudios relacionados a la aplicación de Seis Sigma y principios lean, desarrollo de sistemas de control de producción para ambientes con alta variabilidad de productos y bajo volumen de producción y sistemas de planificación de producción en ambientes genéricos. Específicamente, en relación a las herramientas Lean, el grupo tiene interés en Lean Warehousing, Lean Logistics, Lean Transportation, Lean Distribution, Lean Manufacturing y Lean Universities. Adicionalmente, se estudia el efecto de los factores humanos en los programas de mejora continua. En el área de Eficiencia Energética (EE) y Producción + Limpia (P+L): Temas sobre barreras e impulsores para la implementación de EE y CHP (Combined Heat and Power), EE en la cadena de suministro, Modelos colaborativos en EE, Educación de EE, Sistemas de Gestión de Energía, Diagnóstico y mejoramiento de consumo energético y agua. En el área de investigación de operaciones, se hacen estudios relacionados al modelamiento de problemas complejos, aplicación de analítica avanzada con técnicas de: ciencia de datos, aprendizaje automático (machine learning), optimización matemática e inteligencia artificial. Otra área de interés es la administración de cadenas de suministro, enfocándose en sistemas de inventario, diseño de redes de distribución, sistemas de producción, sistemas de logística inversa, y logística humanitaria. Los sistemas industriales también incluyen servicios. Es así como el grupo también trabaja en el desarrollo de sistemas de mejora en ambientes hospitalarios, de educación superior (Lean University), y de servicio social. 


Tutores:

Jorge Abad Morán
Correo: jabad@espol.edu.ec

Andrés Abad Robalino
Correo: agabad@espol.edu.ec

Kléber Barcia Villacreses, Ph. D.
Correo:  kbarcia@espol.edu.ec

En esta línea de investigación, nuestros expertos realizan investigaciones en temas relacionados con: Desarrollo de nuevas tecnologías de conservación y procesamiento de alimentos; tecnologías que conservar las características nutricionales y organolépticas de los productos. Producción sostenible. Tecnología de plasma frío: tecnología de plasma frío para la reducción de microorganismos y modificación de composición química en alimentos. Envases alimentarios sostenibles: Propiedades de biopolímeros para el diseño de envases alimentarios y aplicaciones industriales. Interacciones Envase – alimento. Envases activos. Envases inteligentes. Fisicoquímica alimentaria y su relación con el procesamiento: la relación entre la estructura macro y micro molecular de los alimentos y sus propiedades fisicoquímicas durante el procesamiento y almacenamiento de los productos alimenticios. Biotecnología industrial: diseño de sistemas de limpieza sostenibles. Obtención de moléculas de interés industrial aplicada a la conservación y procesamiento de alimentos. Optimización de procesos de fermentación. Microbiología predictiva, vida útil y estabilidad: uso y desarrollo de modelos matemáticos para la predicción de crecimiento microbiano, pérdida de nutrientes, y tiempo de vida útil en alimentos.

Proyectos disponibles:

Utilization of vegetable waste from the food industry in the development of active biodegradable films, optimizing their antimicrobial and antioxidant effects.  

Tutor: Rómulo Salazar, Ph. D.
Correo: rvsalaza@espol.edu.ec

Co-tutor: Sandra Domenek, Ph. D. (AgroParisTech, France)  

Aim:  
To develop active biodegradable films utilizing vegetable waste from the food industry, with a focus on optimizing their antimicrobial and antioxidant effects. 

Phytochemical screening of endemic Ecuadorian plants with biological antifungal activity against Mycosphaerella fijiensis and Fusarium oxysporum.  

Tutor: Joan Vera, Ph. D.
Correo: joarvera@espol.edu.ec

Co-tutor: Joel Vielma, Ph. D.  

Aim  
To evaluate the biological antifungal activity of plants endemic to Ecuador on Mycosphaerella fijiensis and Fusarium oxysporum

Green Banana Valorization: Pretreatment Strategies to Increase its Nutritional Value and Improve its Physicochemical Properties

Tutor: Fabiola Cornejo, Ph. D. 
Correo:  fcornejo@espol.edu.ec

Co-tutor: Socrates Palacios, Ph. D., Prof. Cristina M. Rosell (University of Manitoba, Canada)  

Aim:  
Ecuador is one of the most important banana exporters worldwide. However, the market requirements reject more than 100 thousand tons of fruit annually. In addition, external factors such as climate change and war have aggravated the situation. Green Banana flour has been proposed as an alternative to avoid rejected banana loss due to decomposition. The green banana flour has high resistant starch (RS) and slow-digested starch (SDS) content, making it attractive as a functional ingredient. Unfortunately, when the banana is thermally processed in foods such as bread, biscuits or noodles, it loses RS and SDS during gelatinization because of their thermolabile characteristics. In fact, at ESPOL, we developed a banana gluten-free bread that lost more than 80% of RS during baking (Guadalupe et al., 2022). In addition, the practical industrial use of banana flour is limited because of the industrial expenses of the drying process. Our research group has analysed banana flour's physiochemical and nutritional properties at different ripening stages (Campuzano et al., 2018). This research demonstrated that technological properties must be improved to be useful in the industry. From this research, we explore the banana starch modification with physical and enzymatic processes (Garofalo et al., 2023). The study proved that combining physical and enzymatic treatments increases the thermal resistance of the RS and SDS. However, future work is needed to apply or create pretreatments for processing green bananas, increasing their practical industrial use at a lower cost. 

Otros tutores:

Patricio Cáceres Costales, Ph. D.
Correo: pcaceres@espol.edu.ec

Jonathan Coronel León, Ph. D.
Correo: jrcorone@espol.edu.ec

Arturo Palacios Ponce, Ph. D.
Correo: spalacio@espol.edu.ec

Ximena Yépez Paredes, Ph. D.
Correo: xvyepez@espol.edu.ec