Ingeniería agrícola

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Organización y Funcionamiento Interno de la Estación Experimenta! Agrícola Fabio Baudrit 1985
(1985) Loría Martínez, Willy
Se exponen los principios de organización y funcionamiento de la Estación Experimental. Agrícola Fabio Baudrit. Se brinda la Organización, el personal científico, personal de apoyo, el Consejo Científico, El Comité de Trabajo, las actividades de Investigación, docencia y Acción Social. El Organigrama, los Programas de investigación y Acción Social. Los objetivos de los programas, el Plan Anual de Trabajo, presupuesto, informe anual de labores. Los servicios administrativos, el administrador, equipo de transporte, bodega materiales, equipo agrícola, biblioteca, uso de los terrenos, riego, Soda-comedor, jerarquía, sindicato, horario de trabajo, control interno, manejo de fondos, inventario, acceso, donaciones, lista del personal.
Análisis de la expansión volumétrica del café (Coffea arabica) durante el proceso de torrefacción en granos con diferente tratamiento térmico, variedad y tipo de beneficiado.
(2024-07-16) Durán Gamboa, Oscar Eduardo; Vargas Elías, Guillermo Asdrúbal
La información disponible sobre el efecto de la variedad del grano de café sobre los cambios físicos ocurridos durante el proceso de torrefacción es escasa, enfocándose principalmente en las características químicas y organolépticas. Esta investigación aporta información novedosa sobre la variedad Catuaí y la variedad Geisha, lo que ayudaría a fabricar empaques para café tostado en grano personalizados que garanticen un sistema adecuado de almacenamiento, preservando la vida útil del producto. Además, esta información complementa los modelos existentes que describen o predicen el proceso de tueste y permite implementar el diseño y construcción de equipos tostadores más precisos, que se adecuen a las condiciones y características del café costarricense. El objetivo de este trabajo fue analizar el efecto de la temperatura de torrefacción, la variedad y tipo de beneficiado del café, en la expansión volumétrica aparente de los granos y las demás propiedades físicas. La metodología consistió en realizar un proceso de torrefacción controlado en un tostador de cilindro rotativo. Se utilizaron granos de café Catuaí con un contenido de humedad de 9,84 % b.h., donde se realizaron 11 tuestes, separados por diferencias de 1 minuto entre ellos. Además, se tostó café variedad Geisha con contenido de humedad de 9,88 % b.h., y Catuaí con 10,02 % b.h., que fueron llevados a cuatro niveles de tueste basado en temperaturas de extracción de 215, 220, 225 y 230 °C. Por último, se tostaron granos de café Catuaí con procesos de beneficiado seco, semiseco y húmedo, con un contenido de humedad de 10,37, 10,01 y 10,58 % b.h. respectivamente, todos fueron procesados a un mismo nivel de tueste, con una temperatura de salida de 225 °C. Se le midieron las propiedades físicas de contenido de humedad, actividad de agua, densidad aparente, color, expansión volumétrica y pérdida de masa seca y húmeda tanto a los granos oro como a los granos tostados. La cinética de expansión volumétrica se ajustó adecuadamente a un modelo propuesto en esta investigación. Se determinó que, bajo condiciones homogéneas de humedad, las propiedades físicas, entre ellas la expansión volumétrica, se ven afectadas por la variedad de grano utilizada en el proceso de torrefacción en cafés de la variedad Geisha y Catuaí. Estas diferencias no se observaron en cafés con diferentes procesos de beneficiado. Los modelos matemáticos de Abarca, Barrantes y Sandí describieron de manera adecuada el perfil de temperatura interna del tostador. Los granos de café utilizados en esta investigación alcanzaron un nivel de tueste medio a temperaturas del tostador entre 225 y 230 °C, en tiempos entre los 7,5 y 8,5 minutos.
Calibración de modelo hidrológico continuo en la subcuenca del Río Piedras, Guanacaste, Costa Rica
(2016) Rojas González, Alejandra María
Se realizó una modelación hidrológica continua utilizando el modelo hidrológico HEC-HMS, utilizando el modelo de conteo humedad del suelo (SMA) para obtener los caudales promedio diarios de la subcuenca Piedras en Guanacaste de Costa Rica, donde se plantea construir un embase regulatorio para el Canal del Oeste del Distrito de Riego Arenal Tempisque. Una calibración de los parámetros hidrológicos fue realizada para el periodo de tiempo comprendido entre el 2008-2014 en una estación linmigráfica cercana obteniendo un Nash Sutcliffe de 0.576. Posteriormente se extiende la serie precipitación hasta el año 1994 y se corrobora el Nash Sutcliffe y se obtiene un valor de Nash Sutcliffe de 0.674. Los parámetros de cada una de las subcuencas fueron ajustados por factores multiplicativos para no perder la distribución espacial de los mismos y sus magnitudes en la calibración. Con este método es posible obtener los caudales distribuidos en las subcuencas analizadas a partir de un punto de calibración.
Zonas de amenaza por inundación en Quebrada Hornillas, Río Guayabo y Río Cuipilapa usando sensores remotos, análisis hidrológico e hidráulico
(2023) Rojas González, Alejandra María
El informe presenta la elaboración de la modelación hidrológica e hidráulica para el evento del huracán Otto del río Guayabo y el río Cuipilapa, así como la quebrada Hornillas localizados en Bagaces, Guanacaste para determinar las zonas de amenaza a eventos meteorológicos. Las zonas circundantes a estos ríos se vieron altamente afectadas por inundaciones, pérdida de puentes y vidas humanas registradas especialmente en la zona de la Quebrada Hornillas, cercana al Centro Turístico de Termomanía. La Quebrada Hornillas se encuentra en las cercanías del pueblo de Guayabo en una zona turística, conocida por sus aguas termales. La Quebrada Hornillas y el Río Guayabo se conectan aguas abajo de Guayabo, antes del poblado de la Fortuna, sitio de intersección donde llega el alcance del modelo. En el caso del Río Cuipilapa se encuentra en las cercanías del poblado del mismo nombre. Este informe incluye las características de las cuencas hidrográficas de los ríos mencionados, la elaboración de mapas con respecto al relieve, suelos, uso de suelo e hidrografía. Caracterización de los parámetros hidrológicos de las cuencas y análisis hidrológico donde se calculan los caudales de escorrentía en las subcuencas desarrolladas para diferentes periodos de retorno. Se realizó una gira de campo en el mes de setiembre del 2020 para establecer las condiciones de los ríos y de la infraestructura hidráulica. Se elaboró una modelación hidráulica bidimensional con el software FLO2D para cuantificar las planicies y mapas de amenaza de inundación para diferentes periodos de retorno de 2, 5, 10, 25 50 y 100 años tanto para agua limpia como para un flujo de lodos o detritos.
Sistema de adquisición de datos con aplicación IOT para el equilibrio del aire en contacto con granos de cacao
(2024-01-11) Peraza Alpízar, Stephanie; Vargas Elías, Guillermo Asdrúbal; Badilla Mena, Bryan J.; Durán Gamboa, Oscar; Gamboa Fuentes, Roy A.; Chaves Herrera, Matías Adrián
Los granos de cacao son sensibles a las condiciones de almacenamiento, siendo la humedad relativa uno de los factores críticos para conservar su calidad. El objetivo de este trabajo fue implementar un sistema de adquisición de datos con aplicación IoT para el registro de las condiciones durante el almacenamiento de granos de cacao. Se utilizó un sensor de temperatura y humedad relativa de bajo costo y alta precisión, el cual está conectado a un microcontrolador ESP32 que transmite los datos a una plataforma para su visualización. Los granos de cacao fueron secados a 40 °C y luego colocados en recipientes herméticos con sensores. Se observó que el aire en contacto con la superficie de los granos alcanzó el equilibrio higroscópico en 11 h. El perfil de temperatura y de humedad relativa fueron ajustados adecuadamente a funciones exponenciales decrecientes con coeficientes de determinación mayor que 0,95. El sistema IoT implementado permitió la medición de la temperatura y humedad relativa del aire en contacto con los granos de cacao.
El fenómeno ENSO y la precipitación de la Zona Protectora Monte Alto, Costa Rica
(2024) Guzmán Vindas, Gloriana; Méndez García, Miguel; Rojas Alvarado, Carlos Alonso
Mucho se habla de los cambios climáticos producto de fenómenos atmosféricos de orden regional y global; sin embargo, no siempre se cuenta con evidencia relacionada a ellos. Esta comprobación científica es necesaria para visualizar la dimensión de su efecto y para sentar las bases de manejo y conservación de los servicios ecosistémicos que sustentan el estilo de vida moderno. En este trabajo, se ha hecho un análisis de series de tiempo del registro mensual de precipitación de la Zona Protectora Monte Alto en Hojancha, Costa Rica, para el periodo entre mayo 2013 y noviembre 2022. Se ha descubierto que una disrupción del patrón temporal de precipitación durante la temporada lluviosa del año 2017 tomó alrededor de dos años para regresar a lo observado en el año 2013. Tal disrupción estuvo directamente vinculada con un periodo frío del fenómeno ENSO, conocido coloquialmente como “La Niña” y fue seguida por otra disrupción similar, cuyo efecto continuó hasta finales del 2022. Los datos acá presentados sugieren que el fenómeno ENSO tiene un efecto directo sobre la precipitación de la Zona Protectora Monte Alto, cuya función original en el contexto local es la de proveer agua potable a las comunidades aledañas. Las oscilaciones con variabilidad extrema en el ciclo hidrológico, aparentemente más frecuentes en los últimos años en el contexto local de este análisis, tienen un efecto real sobre la calidad de vida de las poblaciones afectadas y merecen seguir siendo documentadas y cuantificadas para incrementar la resiliencia por adaptación de las sociedades afectadas.
Myxomycetes associated with three different types of Neotropical urban landscapes
(2022-12-05) Rojas Alvarado, Carlos Alonso; Valverde González, Randall; Rojas Camacho, Pedro
Urban ecology is a research field gaining momentum due to contextual pressures to study macroecological effects on biodiversity. Herein, we evaluated the occurrence of myxomycetes in three urban Neotropical environments representing different levels of conurbation within different life zones. We used the moist chamber technique set up with ground litter collected by public roads for such evaluation. Results showed that 79% of the 420 moist chambers yielded myxomycetes and the same number of samples generated 570 records. The highest number of records and species were found in the cornurbated widespread city of the premontane moist forest life zone; and fewer records and species were recorded in the two non-conurbated compact cities. The lowest number of records was associated with the lowland dry forest life zone, whereas the lowest number of species was recorded in the desertic context. In general, more records and more species were observed in the outer zones relative to the urban centre but no significant differences were observed in either case. It is unlikely that the life zone characteristics could have primarily determined the results and highly likely played a secondary role. Also, previous geographical analyses in cities have reported no differences in myxomycete abundance or species richness in relation to the central parts of the urban landscape. The results presented herein support the latter idea, but also suggest that the presence of inter-conurbated green spaces and availability of substrates might play a role in the occurrence of sporocarps of myxomycetes in urban environments.
Evaluación del comportamiento hidrológico, de sedimentos y de concentración de nutrientes en una microcuenca en Tarrazú, Costa Rica
(2023-10-02) Wong Monge, Anayansi; Rojas González, Alejandra María
La disponibilidad de los suelos y aguas en el tiempo juegan un papel preponderante en el desarrollo y la calidad de vida de los seres humanos. Estos recursos son bienes esenciales pues impactan la sinergia socioeconómica de los productores de café. Por tanto, en este proyecto se realizó un levantamiento de información de indicadores de la gestión del suelo y del recurso hídrico, manejado de forma integral a través de una microcuenca del río Pirrís. Se trabajaron dos parcelas de estudio en San Pedro de Tarrazú, donde se realizaron evaluaciones de los parámetros físicos y químicos de los suelos. Para determinar el efecto de la erosión hídrica, se establecieron barreras con geotextil para la recolección de sedimentos, a los cuales se les estimó el peso, el contenido de humedad y análisis químicos. La calidad del agua fue cuantificada en la naciente como en el efluente de la microcuenca, en el sitio se midió: pH, temperatura, conductividad eléctrica y concentración de oxígeno disuelto. Se aplicó cromatografía iónica para determinar aniones de fluoruro, cloruro, nitrato, fosfato y sulfato; así como los cationes de sodio, potasio, magnesio, calcio y amonio. A partir de los análisis químicos de suelos se obtuvo que presentan altos niveles de acidez, deficiencias en el contenido de calcio, fósforo y zinc; que son problemáticas asociadas a suelos dedicados al cultivo de café con aplicaciones de fertilizaciones nitrogenadas. Se observaron mayores concentraciones de nutrientes en las muestras de sedimentos con respecto al suelo de las parcelas, demostrando pérdidas de nutrientes para el cultivo. El monitoreo de la calidad del agua demostró un comportamiento adecuado de las variables antes señaladas, a excepción de la concentración de amonio que sobrepasa el límite permitido de 0,5 mg/l, siendo el parámetro más crítico. Según la escala del Sistema Holandés implica contaminación incipiente en la estación lluviosa y contaminación moderada en la época seca, para la microcuenca de estudio. La modelación de caudal, sedimentos y nitrógeno en SWAT requirió de datos climáticos proporcionados por el IMN, un modelo de elevación digital, la capa de cobertura y del tipo de suelo para ser manejados con sistemas de información geográfica (SIG). SWAT ha demostrado ser una herramienta útil para estimar el comportamiento hidrológico de la microcuenca estudiada (NSE = 0,518; PBIAS = -5,012 y R2 = 0,664). Mientras que la modelación del transporte de sedimentos realizó una sobreestimación en la cuantificación de 1,334 ton/ha, cuando en campo se obtuvo 0,903 ton/ha; provocando porcentajes de error bastante altos en los meses evaluados (E ˃ 60 %). La modelación del transporte de nitrógeno presentó un comportamiento similar al real (R2 = 0,732) en la estación lluviosa; aunque no se consideró satisfactoria en la estación seca porque en SWAT no reporta presencia de nitrógeno por el mínimo de escorrentía y de flujos de caudal.
Determinación de huella de agua: evaluación de dos enfoques metodológicos y su aplicación para la producción de leche en finca
(2023) Coto Fonseca, Alberto Francisco; Alfaro Santamaría, Marianela
La escasez del recurso hídrico es una temática actual de importancia mundial. Se estima que cerca del 70% del agua es utilizada para la producción agrícola alrededor del mundo. En Costa Rica alrededor del 42% del agua dulce se utiliza para la actividad agrícola, por lo que es necesaria una adecuada administración de dicho recurso. Para el caso del sector de producción de leche, se ha detectado que existe una escasez de información relacionada con el uso de agua, indicadores como la huella hídrica pueden resultar de gran ayuda para contribuir con la evaluación del consumo y uso del agua y a la mejora de la sostenibilidad de las actividades. La presente investigación tuvo como fin evaluar los enfoques de la Evaluación de la Huella Hídrica (WFA por sus siglas en inglés) y el Análisis de Ciclo de Vida para determinar la huella de agua y su sostenibilidad ambiental en una lechería del Valle Central de Costa Rica. Para ello durante el 2021, se levantó de manera mensual el inventario de datos requeridos durante las etapas de campo, módulo de producción lechero y el tratamiento de sus aguas residuales. Para el enfoque del WFA se determinaron los tres componentes de la huella de agua (verde, azul y gris), donde el componente verde fue el que siempre presentó el mayor peso sobre la huella de agua total. En el enfoque de ACV, se determinó que durante la época seca el mayor consumo está asociado al uso consuntivo debido al sistema de riego de algunas áreas de potreros, mientras que, para la época lluviosa, el mayor consumo estuvo asociado al uso degradativo del agua debido al lavado de las áreas de la lechería. Así mismo, se encontraron diferencias significativas entre la época seca y lluviosa para la huella hídrica total y el uso de agua consuntivo de los enfoques WFA y ACV respectivamente, lo cual se debe al mayor uso de agua en el sistema de riego. En vista de la escasez de información, este tipo de estudios que contemplan la determinación del consumo de agua a nivel de finca y sus impactos asociados al medio ambiente, son necesarios debido a su importancia de promover la generación de información útil para el sector productor lechero del país. Así mismo, es necesario que los cálculos de la huella de agua asociada a fincas de producción lechera sean llevados a cabo de manera mensual y no anual, permitiendo de esta manera analizar la fluctuación del consumo de agua a lo largo del año, así como el impacto de la época seca y lluviosa sobre el mismo.
Modelación matemática de la temperatura durante la torrefacción del cacao (Theobroma cacao L.) en un tostador cilíndrico con fuente de gas y otro con fuente eléctrica.
(2023) Sandí Guzmán, Ana María; Vargas Elías, Guillermo Asdrúbal
El presente trabajo de graduación tiene como objetivo general modelar matemáticamente el perfil de temperatura durante el tueste para la predicción del nivel de torrefacción en los granos de cacao (Theobroma cacao L.) en un tostador cilíndrico de gas y uno eléctrico. Para ello, se realizó un diagnóstico detallado de ambos tostadores para describir el funcionamiento, en el cual se demostró que el calentamiento de ambos tostadores es creciente, sin embargo, en el tostador eléctrico el comportamiento es polinomial y en el de gas es exponencial creciente. En el caso del enfriamiento, en ambos tostadores se observó un comportamiento exponencial decreciente, con la particularidad de que el tiempo en el eléctrico toma media hora más en enfriar en comparación al tostador con fuente de gas, lo cual demuestra hermeticidad del equipo. Posteriormente, se utilizó como referencia la ecuación de ajuste del perfil de tueste de café que propuso Abarca (2017) y a partir de ella, se estableció el modelo matemático que se ajusta al perfil de tueste del cacao en cada equipo. Se comprobó que el nivel de tueste de cacao en ambos tostadores se puede predecir en función de la temperatura del perfil de tueste, y en el caso del tostador con fuente de gas, la predicción también se puede realizar en función del tiempo. Finalmente, a través de la comparación del perfil de temperatura entre los dos equipos durante la torrefacción del cacao, se demostró que por medio de los modelos evaluados se puede predecir la temperatura de torrefacción de los granos de cacao.
Implementación y evaluación de un circuito de control de temperatura en una secadora de flujo transversal
(2022) Rojas Barrantes, Sebastián; Vargas Elías, Guillermo Asdrúbal; Montero Villalobos, Anthony; Badilla Mena, Bryan J.; Murillo Jiménez, Daniel
La época lluviosa predomina entre mayo y octubre en Costa Rica, por esa razón se requiere secar artificialmente con aire caliente impulsado por un ventilador para el secado de granos. El objetivo fue implementar un controlador de bajo costo para la eficacia del secado de granos con aire caliente. Se utilizó un sensor de temperatura y humedad relativa de bajo costo pero alta resolución, instalado a un microcontrolador para mantener la temperatura del aire constante en 40 °C (set point). Se instaló un relé de estado sólido así como un algoritmo PID para el encendido y apagado de las resistencias en forma amortiguada. Los componentes instalados permitieron la estabilidad del sistema con una operación continua de cuatro días para el secado de los granos de cacao hasta su humedad segura de almacenamiento.
Evaluación del Rendimiento del Embalse Regulatorio del Canal del Oeste ubicado en el Río Piedras, Bagaces, Guanacaste
(2015) Rojas González, Alejandra María
El estudio tiene como objetivo evaluar el rendimiento o caudal seguro del embalse Piedras con las ofertas actuales y las demandas del distrito de Riego Arenal Tempisque y evaluar si existe la posibilidad de tener excedentes de agua para otros usos. De esta forma se desarrolla un modelo que simula los cambios de nivel del embalse dado las ofertas y las demandas del sistema. La definición de rendimiento seguro es un término general usado para describir la cantidad de agua teóricamente disponible (agua retirada o tomada del sistema de abastecimiento de agua) en un lugar determinado en un momento decisivo y es una medida comúnmente usada de la fiabilidad de una fuente de suministro de agua en este caso el embalse. Este caudal debe de mantenerse y estar disponible de una forma continua durante condiciones futuras proyectadas, incluyendo la sequía más severa en el registro de datos. Para calcular el caudal seguro del embalse es necesario determinar las ofertas y demandas del sistema y realizar un modelo continuo de simulación hidrológica.
Efecto de variables productivas en un sistema hidropónico orbital computarizado sobre características comerciales de lechuga (LACTUCA SATIVA L)
(2023-04-04) Rojas Montero, Sergio José; Bustamante Román, Mauricio
El aumento de la población humana en el 2050 demandará un aumento del 60% de la producción agrícola actual para satisfacer la demanda alimentaria. La población rural representará solo un 30% de la población total, lo que implica una menor mano de obra disponible para el sector agropecuario. La alteración en los patrones de lluvias y aumento de eventos climatológicos extremos a causa del cambio climático son realidades que el sector debe afrontar y que limitan su capacidad de producción. Los sistemas agrícolas convencionales a campo abierto e invernaderos pueden verse afectados por fenómenos extraordinarios como la pandemia del COVID-19 la cual perjudicó la cadena de exportaciones e importaciones y aumento las enfermedades en los productores, eventos meteorológicos extremos o aparición de plagas, lo que hace que una combinación de factores pueda poner en riesgo la seguridad alimentaria. Las Fábricas de Plantas con Luz Artificial (PFAL por sus siglas en inglés) son un sistema artificial cerrado con potencial como método alternativo de producción agrícola. En el año 2018, el autor diseñó y construyó el Sistema Hidropónico Orbital Computarizado (SHIOC) como un prototipo de una PFAL, que al encontrarse en fase de desarrollo requería de más investigación para alcanzar eficiencias comerciables. Al ser un sistema donde interactúan múltiples parámetros interrelacionados y con efecto en el rendimiento agrícola, se considera como un sistema biocomplejo y debe ser abordado como tal. Esta investigación tuvo como objetivo determinar la combinación de parámetros operacionales de SHIOC que permitieran obtener la mayor producción de biomasa de lechuga (Lactuca sativa). Se propusieron tratamientos donde se contempló la velocidad de rotación y el fotoperiodo y se realizó un análisis estadístico multivariado para determinar el efecto de cada factor. Finalmente, se compararon los resultados del modelo estadístico con los rendimientos de sistemas convencionales para determinar si es viable su uso industrializado.
Informe Estudio de Zonas de Amenazas por Inundación usando Sensores Remotos, Análisis Hidrológico e Hidráulico para Mejorar la Cuantificación y Gestión del Riesgo en la Cuenca de Aguas Claras
(2020-03-03) Rojas González, Alejandra María; Coto Fonseca, Alberto Francisco
Este proyecto se realiza bajo la coordinación de la Escuela de Ingeniería de Biosistemas, la cuál es la encargada de desarrollar el Proyecto 340-B7-522: Estudio de zonas de amenazas por inundación usando sensores remotos, análisis hidrológico e hidráulico para mejorar la cuantificación y gestión del riesgo. Este estudio proveerá a la Comisión Nacional de Emergencias una actualización de los mapas de inundación oficiales del país. El trabajo realizado presenta la elaboración de los mapas de inundación de los ríos presentes en la cuenca de Aguas Claras, zona Norte de Costa Rica. Adicionalmente se presenta la información de las características de esta cuenca, que contempla: el relieve, suelos, uso de suelo e hidrografía. Se calcularon las características de las cuencas hidrográficas de los ríos para la zona de Aguas Claras, se elaboraron los mapas con respecto al relieve, suelos, uso de suelo e hidrografía. Caracterización de los parámetros hidrológicos de las cuencas, análisis hidrológico y la modelación hidráulica bidimensional del Huracán Otto y periodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años con flujo Newtoniano (agua limpia).
Estudio de Zonas de Amenazas por Inundación usando Sensores Remotos, Análisis Hidrológico e Hidráulico para Mejorar la Cuantificación y Gestión del Riesgo en la Cuenca del Río Zapote
(2020-03-03) Rojas González, Alejandra María
Este proyecto se está realizando bajo la coordinación de la Escuela de Ingeniería de Biosistemas, la cuál es la encargada de gestionar y desarrollar el Proyecto 340-B7-522: Estudio de zonas de amenazas por inundación usando sensores remotos, análisis hidrológico e hidráulico para mejorar la cuantificación y gestión del riesgo. Este estudio proveerá a la Comisión Nacional de Emergencias de una actualización de los mapas de inundación oficiales del país. Este informe presenta el trabajo desarrollado que cubre desde la elaboración de los mapas de inundación del río Zapote, desde su parte alta con el Río Bijagua, la cuenca media en Canalete hasta la cuenca baja con el modelado de Upala. Para representar hidrológicamente las subcuencas se calcularon las características fisiográficas, se elaboraron mapas de relieve, suelos, uso de suelo e hidrografía. Se calcularon los parámetros hidrológicos de las cuencas y se elaboró un análisis hidrológico. Adicionalmente se realizó una modelación hidráulica bidimensional con el software Flo2D incluyendo el evento del Huracán Otto y los periodos de retorno de 5, 10, 25, 50 y 100 años con flujo Newtoniano (agua limpia) y modelaciones de flujo no Newtoniano o flujo de lodos y detritos con concentraciones de volumen de sedimentos que varían de 0.45 a 0.5 para la parte alta, media y baja (modelo de Upala).
Elaboración de un mecanismo de cobertura nacional para el manejo de la contaminación difusa
(2016-11) Rojas González, Alejandra María
La contaminación no es un nuevo fenómeno, de hecho, la contaminación aparece como problema desde la aparición de nuestros primeros ancestros (Markham, 1994 citado en NOAA, 2008). El aumento de las poblaciones humanas provocó una contaminación por agente biológico tóxico generando enfermedades. Durante la Edad Media, este tipo de contaminación, directamente relacionada con las condiciones insalubres causadas por desechos humanos y animales, provocó enfermedades en toda Europa. Esta problemática y la insalubridad empezaron a atacarse en los años 1880, provocando que se empezara a tomar decisiones en las ciudades para controlar la basura y las plagas. Por ejemplo, el primer sistema de alcantarillado fue construido en Chicago en los Estados Unidos en los años 1850 (Merchant, 2002 citado en NOAA, 2008). Al final del siglo XIX, las ciudades industrializadas de Europa y los Estados Unidos experimentaron un nuevo tipo de contaminación: los residuos de industrias y fábricas. En 1897, un reporte de la Comisión Real sobre la Contaminación del Río, detalla la contaminación alcalina, cobre, ácido sulfúrico, sulfato de hierro de los trabajos de hojalata y por obras desarrolladas, además de la escoria, cenizas y carbón del Río TAWE en Gales (Markham, 1994 citado en NOAA, 2008).
Aproximación de la Humedad en Granos de Cacao por Medio de su Actividad de Agua
(2022-11-30) Vargas Elías, Guillermo Asdrúbal; Morales García, Verónica; Badilla Mena, Bryan J.; Vargas Gómez, David R.; Alvarado Marenco, Priscilla; Cubero Castillo, Elba
Los granos de cacao son considerados de interés económico y social en Costa Rica, para su almacenamiento se debe medir el contenido de humedad para finalizar el secado. El objetivo de este trabajo fue establecer una relación entre el contenido de humedad del cacao y su actividad de agua para la determinación indirecta de la humedad. Los granos fueron fermentados por 3 días y secados en dos etapas, inicialmente con aire caliente a 40 °C y finalmente a baja temperatura en disolución saturada con CaCl2. Se utilizó un medidor de actividad de agua Y el contenido de humedad se determinó en el horno de convección forzada a 105 °C, 24 h. El contenido de humedad fue desde 10 hasta 5 %. El medidor de actividad de agua resultó un equipo preciso, además de rápido tiene la ventaja de usar poca masa. La relación entre la actividad de agua y la humedad del cacao se ajustó al modelo propuesto con un coeficiente de determinación de 0,9948. La determinación de humedad en los granos de cacao se puede calcular indirectamente a partir de su actividad de agua.
Secado de granos de cacao (Theobroma cacao L.) a baja temperatura en tres secadoras con diferentes flujos de aire
(2022-10) Badilla Mena, Bryan J.; Vargas Elías, Guillermo Asdrúbal; Rojas Barrantes, Sebastián; Salas Rivera, Lucía; Zúñiga Camacho, Karen; Wexler Goering, Lea Margarita
La calidad del cacao se debe a muchos factores, entre ellos a la variedad, la zona de producción y el tratamiento poscosecha. La fermentación y el secado son procesos que afectan el sabor y calidad final del cacao, así como del chocolate, por esto deben secarse inmediatamente para evitar su deterioro. El objetivo fue comparar la rapidez del secado con aire caliente de los granos de cacao recién fermentados en tres secadores con flujos de aire diferentes. Los secadores presentaron diferentes sistemas de distribución de aire, dos con flujo transversal y uno tipo túnel. La temperatura del aire fue de 40 °C y se llevó un registro de masa durante 4 días hasta obtener un contenido de humedad entre 6,9 y 7,5%. Se determinó la constante de secado para un mismo modelo, cuyos coeficientes se ajustaron adecuadamente con coeficiente de determinación mayor o igual a 0,98. Los modelos de Page, Midilli y Verma permitieron describir el proceso de secado con ajustes similares, se seleccionó el de Page por ser una modelo más sencillo por el menor número de variables. Los tres secadores fueron efectivos en la disminución de la humedad de los granos y se determinó que el secador con alto flujo transversal fue el más rápido para disminuir la humedad del grano.
Cfd Applied in the Optimization of A Dryer For Parchment Coffee Drying (Coffeaarabica L.) By Forced Ventilation
(2018-01) Salazar Esquivel, Randall; Rodríguez Vindas, Mauricio; Casanova Treto, Pedro; Solís Ramírez, Kattia
The present study analyzes the efficiency of parchment coffee drying process in a forced greenhouse type solar dryer. The environmental conditions in the solar dryer were measured during a day of operation, in which the air is introduced to the dryer by means of two driving fans and leaves the other side, with two extractor fans. A numerical model was established that allowed to replicate the internal environmental conditions of the dryer through software Fluent® de ANSYS Workbench. The air flow inside the dryer presents a laminar behavior, being little beneficial for coffee drying. It was proposed to introduce diffusers inside the dryer, which, through the simulation, proved to be effective in generating a more turbulent flow, which increases the effectiveness in the process of removing moisture from the coffee in the dryer
Technical Assessment of Two Alcohol Generator Sets
(2018-03) Solís Ramírez, Kattia; Casanova Treto, Pedro
This study aimed to evaluate the performance of two gensets, using as fuel, alcohol from fuel station and farm distillery. Specifically, to evaluate the power generation, the specific fuel consumption as well as the efficiency of the two gensets. The alcohol fuel from farm distillery was produced from residues of sugar cane aguardiente (head and tail), with an alcoholic content of 91%. It was used a single-phase generator of 10 kVA and three-phase generator of 42 kVA. For the generator 1 the specific fuel consumption was 0.93 L kWh-1 and 0.90 L kWh-1 and for generator 2 was 0.62 L kWh-1 and 0.71 L kWh-1 for alcohol from fuel station and farm distillery, respectively. With the increasing of power, the specific fuel consumption decreased and the efficiency increased. When the working power generator set increase, the efficiency increased. It was determined that the efficiency for the generator 1 was greater when it was used alcohol from farm distillery for the same load. In the case of the generator 2, the efficiency was higher with the ethanol fuel station for power values between 22.27 and 25.99 kW.

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