Revista Tecnología en Marcha

Revisión: Fragilización por hidrógeno de metales y aleaciones en motores de combustión

Resumen Como acciones ante los retos de la dependencia y agotamiento de los combustibles fósiles, su impacto ambiental y los costos incrementales de transporte, se propone aplicar la técnica de enriquecimiento de motores de combustión interna en vehículos. Como un primer paso, se presenta una revisión para estudiar el efecto de degradación por hidrógeno sobre los materiales comúnmente utilizados para construir motores. Esta revisión apoyará un análisis de factibilidad para determinar si los materiales de los motores de automóviles tienen el potencial de usar combustibles enriquecidos con hidrógeno. Los temas más relevantes de la revisión que fueron incluidos en este artículo son: i) descripción de los materiales actualmente utilizados en la fabricación de motores de combustión interna; ii) nuevos materiales para enriquecimiento con hidrógeno en motores; iii) mecanismos y clasificación de fragilización por hidrógeno; iv) factores que promueven la fragilización y v) estudio de casos de fragilización por hidrógeno. Se encontró que las condiciones específicas, como presión, temperatura, composición de los materiales y pureza del hidrógeno, determinan el material ideal a utilizar en un ambiente enriquecido con hidrógeno. En algunos estudios se propone usar aluminio de alta pureza y un cierto tipo de aleaciones de aceros con titanio que podrían ser aplicados en la fabricación de motores de combustión interna para soportar la fragilización por hidrógeno.

Abstract In order to address the oil dependency and depletion challenges, environmental impact of its usage and the current increasing transportation costs, an application of hydrogen enrichment of internal combustion engines (ICE) technique in vehicles is proposed. As a first step, a review is presented to study the hydrogen degradation effect on common materials that are used to build engines. This review will support a feasibility analysis to determine if automobile engine materials have the potential to use hydrogen enriched fuels. The most relevant reviewed topics included in this article are: i) description of the currently used materials in combustion engine manufacturing; ii) new materials applied to hydrogen enriched engines; iii) hydrogen embrittlement mechanisms and classification; iv) embrittlement accelerating factors; and v) case studies involving hydrogen embrittlement. It was found that specific conditions, such as pressure, temperature, material composition and hydrogen purity determine the ideal material to be used in a hydrogen enriched environment. Some of the reviewed researches propose the usage of high purity aluminum or titanium steel alloys, materials that could be applied in ICE manufacturing to withstand hydrogen embrittlement.

Automatic diagnostic of Nosemiasis Infection on honey bee using image processing

Resumen Las abejas polinizan una gran variedad de especies de plantas, incluyendo los cultivos agrícolas. Se estima que cerca del 30% del alimento consumido por la población mundial es derivado de cultivos polinizados por abejas. La infección por Nosemiasis es una de las principales causas de la pérdida de colmenas a nivel mundial. Los métodos de laboratorio para el diagnóstico del nivel de infección por este microsporidio son lentos, caros y demandan la presencia de un experto. Se propone un sistema automático, confiable y económico de cuantificación de infección por Nosema, a partir del procesamiento digital de imágenes. Con el uso de técnicas de segmentación de imágenes, caracterización de objetos y conteo de formas se han reproducido las técnicas de Cantwell y Hemocitómetro de manera automática. Para el conteo de esporas se implementaron tres descriptores el tamaño, la excentricidad y la circularidad, de manera tal que son invariantes a la escala y rotación de las imágenes. Se trabajó con un total de 375 fotografías agrupadas en carpetas de 5, las cuales fueron previamente etiquetadas por un experto según el nivel de infección (muy leve, leve, moderado, semifuerte y fuerte). Con ello se alcanzó un porcentaje de diagnóstico correcto de infección del 84%.

Abstract Bees pollinate a wide variety of plant species, including agricultural crops. It is estimated that about 30% of the food consumed by the world population is derived from crops pollinated by bees. Nosemiasis infection is one of the leading causes of bee hive loss worldwide. The laboratory methods for the diagnosis of the level of infection by this microsporidium are slow, expensive and require the presence of an expert for spore count. It is proposed the creation of an automatic, reliable and economical system of quantification of Nosema infection from digital image processing. Using the techniques of image segmentation, object characterization and shape counting, the Cantwell and Hemocytometer techniques have been automatically reproduced. For the counting of spores, three descriptors were implemented: size, eccentricity and circularity, in such a way that they are invariant to the scale and rotation of the images. We worked with a total of 375 photographs grouped in folders of 5, which were previously labeled according to the level of infection (very mild, mild, moderate, semi-strong and strong). The correct diagnosis rate was 84%.

Collaborative Consumption Model: A market of Software Pieces - Worker STU

Resumen El plan de estudio de la carrera de Ingeniería en Computación del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) han sido diseñado bajo el supuesto de una dedicación de tiempo completo por parte de los estudiantes. No obstante, se ha observado que, por la naturaleza de la disciplina y la gran demanda de la disciplina, hay estudiantes que tratan de conseguir compromisos laborales tempranos antes de su graduación. Esto provoca en muchos casos que terminen desistiendo de continuar su carrera en el TEC (por su mal desempeño); o deciden ir al sistema educativo universitario privado donde generalmente pueden trabajar y estudiar al mismo tiempo; y en el mejor de los casos impactar la eficacia terminal en el programa de estudios en el TEC. Esto implica altos costos para el Institución en vista de los esfuerzos administrativos hechos para atraer y retener a los estudiantes; y además se incurren en costos de oportunidad con respecto a los espacios de admisión que otro estudiante hubiese aprovechado. Este artículo presenta una propuesta de un modelo de plataforma de software de consumo colaborativo (denominado Worker STU) para el desarrollo de un mercado de piezas de código (software) que potencie la permanencia y dedicación de los estudiantes del Instituto Tecnológico de Costa Rica de la Carrera de Ingeniería en Computación.

Abstract The curricula in computing engineer at the Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) has been design under the assumption of the students has a full-time dedication. However, it has seen that because the nature of the discipline and its big demand, there are students that get early labor compromises before their graduation. This cause that in many cases they leave the carrier at the TEC; or take the decision to continue at the privative university system where they can work and study at same time. Besides, in the best case they continue at the TEC but impacting the terminal efficacy (with bad performance). This generates high institutional costs because the administrative efforts were done to attract and retain the students; and the opportunity cost is high regarding the spaces in admission quota that other student would have taken advantage. The present paper proposes a collaborative consumption software platform (named Worker STU) for develop a market of software pieces that booster the students stay and dedication at the TEC and specifically at the Computing Engineer Carrier.

Adequacy of methodologies for analysis of sodium and potassium by atomic absorption spectroscopy in oral rehydration salts

Resumen El presente artículo expone la adecuación de dos métodos de análisis por espectroscopía de absorción atómica para la cuantificación de sodio y potasio en sales de rehidratación oral, partiendo de metodologías de la USP y AOAC, para un laboratorio farmacéutico en Costa Rica. Primero se indagó en métodos oficiales aplicables a la determinación de sodio y potasio. A partir de estas, se plantearon pruebas que permitieron adecuar el rango de concentraciones de trabajo para espectroscopía de absorción atómica; se obtuvo que para el sodio el intervalo es adecuado entre 0,5 y 1,0 μg/ml y para el potasio entre 0,5 - 1,5 μg/ml. En una segunda etapa se planteó la preparación de la muestra considerando dos formas, reconstituyendo el contenido total de la presentación del medicamento y mediante la dilución de una masa conocida de muestra, para determinar cuál procedimiento era más efectivo; la reconstitución resultó lo más adecuado. Además, se completó la validación de ambos métodos contemplando los parámetros: intervalo, linealidad, exactitud, repetibilidad y precisión intermedia, y se obtuvieron resultados satisfactorios según lo establecido por la guía del Ministerio de Salud. Por último, se sometieron a análisis de sodio y potasio, tres lotes del producto en cuestión con los métodos validados, y se obtuvieron resultados muy favorables dentro de la especificación USP (90-110%).

Abstract This article discusses the suitability of two methods of analysis by atomic absorption spectroscopy for the quantification of sodium and potassium in oral rehydration salts, based on USP and AOAC methodologies for a pharmaceutical laboratory in Costa Rica. First we inquired into official methods applicable to the determination of sodium and potassium. From these, tests were proposed that allowed to adjust the range of concentrations of work for atomic absorption spectroscopy; It was obtained that for the sodium the range is suitable between 0.5 and 1.0 μg / ml and for potassium between 0.5 - 1.5 μg / ml. In a second stage the preparation of the sample was considered considering two forms, reconstituting the total content of the presentation of the drug and by the dilution of a known sample mass, to determine which procedure was most effective; Reconstitution was the most appropriate. In addition, the validation of both methods was completed considering the parameters: interval, linearity, accuracy, repeatability and intermediate accuracy, and satisfactory results were obtained according to the guidelines of the Ministry of Health. Finally, three batches of the product in question with the validated methods were subjected to sodium and potassium analysis, and very favorable results were obtained within the USP specification (90-110%).

Fabrication of filaments of PCL and PVA reinforced with HAp to be used in 3D Printing

Resumen El objetivo principal de este trabajo fue la fabricación de filamentos de alcohol polivinílico (PVA) y policaprolactona (PCL) para ser usados en impresión 3D con tecnología de modelado por deposición fundida de filamentos (FDM). El estudio se orientó primeramente en fabricar los filamentos de estos biopolímeros por extrusión y posteriormente estos se reforzaron internamente con hidroxiapatita (HAp) para así mejorar sus propiedades mecánicas. Previo al proceso de manufactura, el PVA, PCL y HAp se caracterizaron usando difracción de rayos-X para evidenciar el grado de ordenamiento cristalográfico de las cadenas poliméricas. La espectroscopia infrarroja se usó para observar los grupos funcionales presentes en estos polímeros y consecuentemente su posible influencia durante el procesamiento por extrusión. Análisis térmicos fueron vitales para establecer las condiciones de manufactura incluyendo la temperatura de fusión y degradación de estos polímeros y HAp. Finalmente, los filamentos fueron analizados por microscopia electrónica. Este estudio permitió evidenciar los retos aun existentes en la manufactura de implantes por medio de impresión 3D usando biopolímeros. Los resultados obtenidos demuestran que atención cuidadosa debe brindarse a la obtención de los filamentos de estos biomateriales para desarrollar futuramente implantes funcionales y personalizados.

Abstract The aim of this work was the manufacturing of polyvinyl alcohol (PVA) and polycaprolactone (PCL) filaments to be used in 3D printing with Fused Deposition Modeling (FDM) technology. This study was first oriented in the fabrication of filaments with these biopolymers by using extrusion and then in the internal reinforcement of the filaments with hydroxyapatite (HAp) in order to improve their mechanical properties. Previous to the manufacturing process, PVA, PCL and HAp were characterized by using X-ray diffraction to observe the crystallographic order of the polymeric chains. The infrared spectroscopy was used to analyze the functional groups that are present in these biopolymers and consequently their possible influence during the extrusion. Thermal analysis were vitals in order to stablish the manufacturing conditions including the melting point and degradation temperature of the tested materials. This study showed the challenges of the implant manufacturing by using 3D printing with biopolymers. The obtained results evidence that attention should be placed in the fabrication of biopolymeric filaments for future development of functional and personalized implants.

Water for human consumption and sanitation in Costa Rica to 2016. Goals to 2022 and 2030

Resumen Se pretende analizar la cobertura de acceso a agua de calidad potable y saneamiento en aguas residuales domésticas, para proponer las metas de país a cumplir en el 2022 y 2030 en el marco del Objetivo 6 de los “Objetivos de Desarrollo Sostenible”. Para lograrlo se cumplieron 5 etapas, que abordan la cobertura y calidad del agua para consumo humano, el saneamiento en aguas residuales domésticas, un resumen sobre el Programa Nacional de Mejoramiento y Sostenibilidad de la Calidad de los Servicios de Agua Potable (PNMSCSAP), la propuesta del Programa Nacional de Manejo Adecuado de Aguas Residuales (PNMAAR) y las metas a cumplir con ambos programas para los años 2022 y 2030, respectivamente. En el 2016 la población de Costa Rica alcanzó 4.889.762 habitantes, cubierta con agua por AyA, Municipios, acueductos rurales, entre otros. La potabilidad fue del 91,8 % y el 99,5% de la población cuenta con agua por tubería, para un total de 1.878 acueductos potables y 696 no potables. El mejoramiento en la calidad del agua se hace manifiesto durante el transcurso de los años, con algunos eventos de contaminación de origen químico. En total 5.222 fuentes se evaluaron durante el 2016, prevaleciendo el uso de nacientes. El 74,1% de la población del país es abastecida con agua sujeta a control de calidad y el 86,3% a tratamiento y/o desinfección. La disposición de excretas en Costa Rica se realiza a través de tanque séptico en 76,6%, un 21,3% por alcantarillado o cloaca (8,2% con tratamiento), 1,9% por otros sistemas y 0,2% no cuentan con sistema de disposición de excretas. Se propone la implementación y sostenibilidad de dos iniciativas, el PNMSCSAP y el PNMAAR, con la intención de contribuir a mejorar los indicadores de calidad del agua y la salud pública del país, considerando los aportes de otros programas como “Bandera Azul Ecológica” y “Sello de Calidad Sanitaria”. Por otro lado, se debe continuar realizando ese tipo de estudios, pero adoptando una visión más integral e interinstitucional, que permita ampliar el ámbito de acción.

Abstract The study aims to analyze the drinking-water coverage and sanitation in domestic wastewater, in order to stablish the 2022 and 2030 country targets within the framework of Objetive 6 of the “Sustainable Development Objectives”. Five stages were developed: coverage and drinking-water quality, domestic wastewater sanitation, summary of the National Program for the Improvement and Sustainability of the Quality of the Services for Drinking-water (PNMSCSAP), the proposal of the National Program for Wastewater Management (PNMAAR) and the goals to be fulfilled with both programs for 2022 and 2030, respectively. In 2016, the costarrican population supplied with drinking-water by AyA, Municipalities, rural aqueducts, among others, was about 4,889,762 inhabitants. The potability was 91.8% and 99.5% of the population received water per pipeline; with 1,878 aqueducts and 696 non-potable water. Drinking-water quality has improved along the years, in spite of certain chemical pollution events. A total of 5,222 water sources were evaluated during 2016, with the use of spring sources prevailing. Water quality control was applied to aqueducts, wish provided drinking-water to 74.1% of the country´s population. The 86.3% of the population was supplied with treated or disinfected drinking-water. In Costa Rica, 76.6% of excreta disposal was carried out through septic tanks, 21.3% through sewer (only 8.2% received treatment), 1.9% through other systems, and 0.2% lacked excreta disposal systems. In order to improve the country´s water quality and sanitation, two initiatives were proposed: PNMSCSAP and PNMAAR. The programmes “Bandera Azul Ecológica” and “Sello de Calidad Sanitaria” should be included within this scheme. Futher studies with a wider approach are needed.

Eco-labeling and green products: Development and competitiveness

Resumen Los problemas ambientales generados por el desarrollo económico han aumentado y las evidencias de estos son cada vez más notables, entre las múltiples respuestas que están surgiendo se encuentra la de los “productos verdes”, basada en un impacto reducido a los recursos naturales en su producción y uso; no obstante surge el dilema ¿cómo saber si un producto es verde o no? existen en algunos países instrumentos de política públicas como lo es el ecoetiquetado en sus diferentes tipos como alternativa para frenar el “greenwashing”, sin embargo en los mercados crecientes para los productos verdes se carece de estos instrumentos como es el caso de Latinoamérica y más específico México.

Abstract The environmental problems generated by economic development have increased and the evidence of these are increasingly notable, among the multiple responses that are emerging is that of “green products”, based on a reduced impact on natural resources in their production and use; however, the dilemma arises how to know if a product is green or not? There are in some countries public policy instruments such as eco-labeling in its different types as an alternative to curb greenwashing, however in the growing markets for green products such instruments are lacking as is the case in Latin America and more specific Mexico.

Effects of the application of Trichoderma asperellum and its culture filtrate on the growth of onion seedlings

Resumen La aplicación de Trichoderma spp en el cultivo de la cebolla se ha enfocado principalmente hacia el combate de enfermedades como Sclerotium cepivorum, su principal problema fitopatológico. Con la aplicación de biocontroladores se busca, además de reducir el uso de fungicidas químicos, preparar a la planta desde los primeros estadios del almácigo con la aplicación de filtrados, que fortalezcan y colonicen la raíz, brindándole una protección contra el ataque de los patógenos. El objetivo de esta investigación consistió en determinar los efectos de una cepa nativa de Trichoderma asperellum y un filtrado de metabolitos secundarios sobre el crecimiento de almácigos de cebolla (Allium cepa). La investigación se realizó en dos ciclos de cultivo; uno en el 2015 y otro en el 2016. Se realizaron aplicaciones cada 10 días de los diferentes tratamientos, cada tratamiento consistió de 2 bandejas, cada una con 288 plantas: T 1= T. asperellum preparado al 100%, T2= T. asperellum preparado al 50%, T3= Producto comercial Vitavax®, T4= Testigo, T5= Filtrado al 100% y T6= Filtrado al 50%. En el 2015 solo se probaron los cuatro primeros tratamientos. Para el 2015, se observó que T1 es el mejor tratamiento, ya que mostró un mayor efecto en la elongación y el peso seco radical, así como en el peso fresco de la raíz y el peso seco aéreo. En la elongación de la raíz para el 2016, los tratamientos de T2, T1 y T6 son los que presentaron los mayores tamaños. Con base en lo observado, el tratamiento del filtrado al 50% tiene los mismos efectos que los tratamientos T1 y T2 en todas las variables.

Abstract The application of Trichoderma spp in onion has focused mainly on the fight against diseases such as Sclerotium cepivorum, its principal phytopathological problem. With the application of biocontrollers, we seek to reduce the use of chemical fungicides and to prepare the plant from the first stages of the seedbed with the application of culture filtrate that strengthen and colonize the root providing a protection against the attack of pathogens. The objective of this research was to determine the effects of a native strain of Trichoderma asperellum and a secondary metabolite culture filtrate on the growth of onion seedlings (Allium cepa). The research was made in two different years: 2015 and 2016. Each treatment consisted of 2 trays, each with 288 plants: T 1 = T. asperellum prepared at 100%, T2 = T. asperellum prepared at 50%, T3 = Vitavax commercial product ®, T4 = Control, T5 = 100% filtered and T6 = 50% filtered. In 2015 were tested only the first four treatments. By 2015, it was observed that T1 is the best treatment, as it showed a greater effect on elongation and dry weight as well as on fresh root weight and aerial dry weight. In the elongation of the root for 2016, the T2, T1 and T6 treatments presented the largest sizes. Based on the observed, treatment of 50% filtrate has the same effects as treatments T1 and T2 in all variables.

Condiciones del saneamiento ambiental sostenible en comunidades Rurales de la Provincia de Cartago años 2014-2016, Costa Rica

Resumen Se determinaron las condiciones del saneamiento sostenible mediante la evaluación de la gestión de las aguas residuales, residuos sólidos y la percepción de la calidad del agua potable, para esto se aplicó una encuesta a 614 hogares y se realizaron visitas de campo, más del 90% de los entrevistados, se mostró muy satisfecho de la calidad del servicio del agua, el 50% indicó que realizaba la separación de residuos sólidos y el 94% expresó que ahorraba agua. El 100% de las aguas grises provenientes de los hogares son vertidas directamente sin tratamiento en los colectores de aguas pluviales. En el caso de las aguas negras el 89% de las viviendas utilizan tanques sépticos con área de drenaje.

Abstract The conditions for sustainable sanitation were determined by evaluating the management of wastewater, solid waste and the perception of the quality of drinking water, for this a survey was applied to 614 households and field visits were made, more than 90% of the interviewees, he was very satisfied with the quality of the water service, 50% indicated that he made the separation of solid waste and 94% said that he saved water. 100% of gray water from homes is discharged directly into stormwater collectors without treatment. In the case of sewage, 89% of homes use septic tanks with drainage area.

Optimization in the production of marine microalgae Nannochloropsis oculata in a helical tubular photobioreactor

Resumen La producción de microalgas ha tomado importancia en los últimos años, debido a sus diversos usos en la producción de biocombustibles, alimentación tanto humana como animal, y en biorremediación; es por ello que, la optimización de las tecnologías destinadas a su producción resulta necesaria. En el presente trabajo se implementó y comparó un fotobiorreactor tubular helicoidal con un sistema abierto tradicional para la producción de Nannochloropsis oculata en el Parque Marino del Pacífico, Puntarenas, Costa Rica. En la construcción del fotobiorreactor se utilizó 100 metros de manguera transparente de 1” con un volumen total de 55 L, una estructura cilíndrica metálica (diámetro 0,67 m y 1,90 m de altura), un colector (0,12 m diámetro y 1,25 m de altura) de 15 L de volumen, un desgasificador para eliminar los excedentes de oxígeno, se instaló un aireador para la mezcla del medio de cultivo y finalmente se colocaron ocho lámparas de 32 W alrededor de la estructura metálica. Mientras que el sistema abierto estaba conformado por tanques de fibra de vidrio de 2 m3 de volumen y una manguera para la aireación. Se obtuvo como resultado que con el fotobiorreactor tubular se logró aumentar la densidad algal de 7,5 a 134x 106 cel/mL, la microalga logró permanecer en este sistema hasta 20 días mientras que, con el sistema abierto común solamente de 4 a 5 días, redujo el área requerida para la producción de la microalga en un 91% y al reducir las horas hombre necesarias para su funcionamiento logró reducir en un 18% los costos económicos.

Abstract Microalgae production has become important in recent years due to its diverse uses in the industry (biofuels, human and animal feeding, and bioremediation), because is important the optimization of the technologies destined to its production is necessary. A tubular photobioreactor with a traditional open system for production of Nannochloropsis oculata in the Parque Marino del Pacífico, Puntarenas, Costa Rica, was compared. In the construction of the photobioreactor was used 100 meters of transparent hose 1 “with a total volume of 55 L, a cylindrical structure (diameter 0, 67 m and 1, 90 m height), a manifold (0, 12 m diameter and 1, 25 m height) of 15 L of volume, a degasser to remove excess oxygen, an aerator was installed for the corresponding mixing of the culture medium and finally eight lamps of 32 W were placed around the metallic structure. While the open system consisted of glass fiber tanks 2 m3 and a hose for aeration. Results showed with tubular photobioreactor it was possible to increase the algal density from 7, 5 to 134 x 106 cells / mL, the microalga managed to remain in the system for up to 20 days while with the common open system only 4 to 5 days, the new equipment reduced the area required for microalgae production by 91% and by reducing the man hours required for its operation managed to reduce economic costs by 18%.

Anfibios y reptiles (Herpetofauna) en las asociaciones vegetales de la Laguna de Gandoca, Limón, Costa Rica

Resumen Los anfibios y reptiles en zonas costeras presentan patrones de distribución y el número de individuos cambiantes, influenciados por factores ambientales físicos y químicos. El objetivo de este estudio fue caracterizar a la comunidad de herpetofauna de las asociaciones vegetales que rodean la Laguna de Gandoca, durante la época lluviosa. La evaluación se realizó en julio del 2010, en las asociaciones vegetales de manglar, yolillo y bosque. Se realizaron cuatro transectos en banda (50 m x 3 m) en cada asociación vegetal con dos muestreos diurnos y dos nocturnos, por transecto. Se utilizó el método de búsqueda intensiva de individuos, los cuales fueron capturados para su identificación. Se midieron la temperatura, la cobertura vegetal, la humedad del suelo y la profundidad de la hojarasca. Se determinaron la equidad, la diversidad y la dominancia de especies, y la heterogeneidad entre las asociaciones vegetales, utilizando el programa BioDiversity Pro and Richness 4. Se observó un total de 27 especies (en yolillal 18, en bosque 17 y en manglar 4). En el bosque se identificaron el mayor valor de equidad H = 2,47 y la menor dominancia d = 0.18. El bosque y el yolillal presentaron 0,63 de similitud. La cobertura vegetal que rodea la laguna de Gandoca presentaba una transición manglar-bosque bien establecido, con un área amplia de palmar pantanoso (yolillal), que se mezclaba con la vegetación del bosque y que explica la semejanza entre los valores de diversidad del yolillal y el bosque. Estas asociaciones ofrecían microhábitats y recursos a los reptiles y anfibios, mientras que el manglar ofrecía poco, pero era importante para especies con hábitos especializados como Tretanorhinus nigroluteus.

Abstract The amphibians and reptiles in coastal areas shows changing patterns of distribution and number of individuals, influenced by environmental physical and chemical factors. The objective of this study was to characterize the community of herpetofauna in the plant associations surrounding the Gandoca Lagoon, during rainy period. The evaluation took place in July 2010, in the mangrove, raffia and forest associations. Four band transects (10 m x 3 m) were traced in each plant association, and two samples were taken out per day and two per night from each transect, using the method of intensive search. The individuals were identified; Temperature, vegetation cover, soil moisture and litter depth were measured. Equity, diversity and dominance of species, so as heterogeneity among the plant associations were determined using the program and Richness BioDiversity Pro-4. A total of 27 species were founded (18 in raffia, 17 in forest, and 4 in mangrove). The highest equity value, H = 2,47, and the lowest dominance, d = 0,18, were identified in the forest. Forest and raffia showed the highest similarity, 0,63. The vegetation surrounding the Gandoca Lagoon was at that time a transitional one, from mangrove to a- well established forest, with a large area of swamp palm (Rhaphia taedigera), which was mixed with forest vegetation. That conformation explains the similarity in the values of diversity between Raffia and forest. These partnerships provided microhabitats and resources to reptiles and amphibians, while the mangrove forest, underutilized, was important for species as the Tretanorhinus nigroleteus, with specialized habits.

Determination of As (III) and As (V) in the Wells of the arsenic removal plants in Costa Rica

Resumen Se realizó la separación y cuantificación del arsénico soluble, particulado, As (III) y As (V) en los pozos de las seis plantas de remoción de arsénico operadas por AyA en Guanacaste y Alajuela: Bebedero de Cañas, Montenegro y Agua Caliente, Falconiana y Quintas Don Miguel en el cantón de Bagaces y Santa Cecilia de El Amparo y Cristo Rey en Los Chiles. Se empleó la espectrometría de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS) así como cromatografía de intercambio aniónico (CIA) con resina Dowex 1-X8 de 50 a 100 mallas. Se validó la metodología obteniendo las siguientes figuras de mérito: límite de detección 0,1 µg/L, límite de cuantificación 0,2 µg/L, veracidad de diferentes fracciones y mezclas entre (97-104) %, con coeficientes de variación entre (0,9-12,8) %, así como una repetibilidad de 0,2 % y una repetibilidad intermedia de 0,3 % (n=7). Se efectuaron ocho muestreos mensuales y en los seis pozos prevalece el arsénico soluble sobre el particulado. En todos los pozos guanacastecos y en Cristo Rey de Los Chiles predomina As(V) sobre As (III), siendo el As (III) no detectable, detectable o en concentraciones ligeramente superiores al límite de cuantificación. En el caso de Santa Cecilia de El Amparo, hay mezcla de As (III) y As(V) en razones de concentraciones muy similares y predominando uno sobre otro dependiendo del muestreo. Además, este pozo es el que posee menor concentración de oxígeno disuelto (1,5 mg/L), mientras que los restantes pozos presentan concentraciones superiores.

Abstract Separation and quantification of soluble and particulate arsenic and As (III) and As (V) were carried out in the wells of six arsenic removal plants operated by AyA in Guanacaste and Alajuela: Bebedero de Cañas, Montenegro and Agua Caliente, Falconiana and Quintas Don Miguel in Bagaces and Santa Cecilia de El Amparo and Cristo Rey in Los Chiles. Inductively coupled plasma mass spectrometry and anion exchange chromatography with Dowex 1-X8 resin were used for this analysis. The methodology was validated, obtaining the following figures of merit: detection limit 0,1 µg/L, quantification limit 0,2 µg/L, veracity as recoveries of different fractions and mixtures between (97-104) %, with variation coefficient between (0,9-12,8) %, as well as repeatability 0,2 % and intermediate repeatability of 0,3 % (n=7). Eight samples were taken monthly wich indicated that in the six wells soluble arsenic prevails on the particulate arsenic. On the other hand, in all the Guanacaste wells and in Cristo Rey de Los Chiles predominates As (V) than As (III), As (III) being undetectable, detectable or in concentrations slightly higher than quantification limit. In the case of Santa Cecilia de El Amparo, there is a mixture of As (III) and As (V) in very similar proportion and predominating one over another depending on the sampling. In addition, this well has the lowest concentration of dissolved oxygen (1,5 mg/L), whereas the remaining wells present higher concentrations.

Monitoreo de un sistema hidropónico NFT a escala usando arquitectura Arduino (PARTE 1)

Resumen Se presenta una alternativa de monitoreo de variables dentro de un sembrío <<temperatura y pH>> para esto se hizo a escala una plantación hidropónica de bajo costo la cual sirvió de prototipo de estudio, se usó tarjetas de programación ARDUINO para adquisición de datos, con el propósito de monitorear el comportamiento de las variables anteriormente mencionadas. La información adquirida proviene de sensores, los mismo que generan señales las cuales van hacia las entradas de la tarjeta Arduino. El diseño se fundamenta en un sistema de monitoreo, el mismo que utiliza un código desarrollado en plataforma Arduino, para las mediciones tomadas de los sensores de temperatura y pH, que son desplegada en una pantalla led para el monitoreo de las condiciones existentes en el cultivo.

Abstract This is why an alternative for the monitoring of essential variables within a field (temperature and pH) is presented. For this, a low-cost hydroponic plantation was used, which served as a prototype of the study, using ARDUINO programming cards for acquisition of data, in order to monitor the behavior of the variables mentioned above. The information acquired comes from sensors, which generate signals that go to the inputs of the Arduino card. The design is based on a monitoring system, which uses a code developed in Arduino platform, which reads measurements taken from temperature and pH sensors, which are displayed on a led screen to monitor existing conditions in the cultive.

Generación de biogás a partir del aprovechamiento de residuos sólidos biodegradables en el Tecnológico de Costa Rica, sede Cartago

Resumen En el Campo de Prácticas Docentes e Investigación Agropecuaria de la Escuela de Agronegocios en el Tecnológico de Costa Rica, se instalaron cuatro biodigestores a escala. Se alimentaron con residuos sólidos biodegradables generados en el restaurante institucional, y otras mezclas, para evaluar la producción de biogás. El primer biodigestor contuvo solamente 8,1 kg de residuos; otro 8,1 kg de residuos con 5 mL Índigo® (un acelerador de la degradación de la materia orgánica); el tercer biodigestor 1,5 kg de granza de arroz más 4,05 kg de residuos y, por último, se hizo una mezcla con 0,4 kg de pasto transvala (Digitaria decumbens) con 4,05 kilogramos de residuos. Luego, se realizaron mediciones de temperatura al menos cuatro días a la semana con un termómetro infrarrojo modelo 62 Max +, marca Fluke y se monitoreó la producción de burbujas durante 37 días de retención; ya que estas son un indicador de la generación de gas. El promedio de residuos sólidos biodegradables generado en el restaurante institucional fue de 229,16 kg por día. Al final del periodo de evaluación, se determinó que la temperatura de los cuatro biodigestores se mantuvo en el rango mesofílico de 20 °C a 40 °C. Además, la relación C/N de los residuos analizados fue de 11,26, que se considerada baja. También, el porcentaje de materia orgánica fue superior al 50 % y el pH fue cercano al ideal con un valor de seis. El biodigestor que generó mejores resultados fue la mezcla con Índigo®.

Abstract The Project began with the establishment of four experimental biodigestors at the Agricultural Research and Practice Centre (Campo de Prácticas Docentes e Investigación Agropecuaria) from the Agribusiness School at Tecnológico de Costa Rica. Biodegradable solid waste from the institutional restaurant was supplied to evaluate biogas production. One of the biodigestors received only wastes, 8,1kg in total. The other one contained 8,1 kg of waste and 5 mL of Índigo® (an organic waste degradation booster), the third one contained 1,5 kg of rice husk and 4,05 kg of waste. The last one had a mixture of 0,4 kg “trasvala” grass (Digitaria decumbens) and 4,05 kg of waste. The temperature was measured at last four days per week with an infrared Fluke thermometer, model 62 Max +, and bubble production was monitored for a 37-day retention period, since this is a biogas production indicator. The institutional restaurant reported an average of 229.16kg of solid biodegradable wastes. By the end of the evaluation period, it was determined that the temperature in the four biodigestors was maintained in a mesofilic range from 20°C to 40°C. The C/N ratio of the analized residues was considered low, reported at 11,26. The organic material was higher thant 50% and pH was reported to have a value of six. The biodigestor that had the better results was the one that included Índigo®.

Simulación Electromagnética de Absorción de Radiación Electromagnética en el rango GHz.

Abstract Exposition of humans to non-ionizing radiation at high frequencies has become ubiquitous due to the higher number of systems operating in that frequency range such as cell phones, wireless networks, and communication systems. The modeling of the impact of this type of radiation is an important issue due to potential short and long-term health effects and for the establishment of regulatory safety limits. From the simulation point of view, this is a challenging task since the wavelengths of interest are much smaller than the typical dimensions of a human body, which leads to the requirement of very fine discretization of the geometrical models and the consequent high demand of computational resources and long execution times. This article studies the feasibility of a full-wave simulation of field absorption at high frequencies, up to 10 GHz, with general purpose numerical methods and geometries with sizes in the order of a human body. Simple geometries are analyzed, assuming the material properties of fresh water for their inner region. Three different methods are evaluated: the finite integration technique (FIT), finite element method (FEM), and method of moments (MoM), to determine the result convergence and required computational resources for each solution. The results show that already at 10 GHz it is difficult to perform the analysis with moderate computational power (up to 64 GB RAM), but some approximations might be exploited since field penetration in that frequency range is mostly limited to the surface region.

Resumen La exposición humana a radiaciones no ionizantes en alta frecuencia se ha vuelto común debido a la gran cantidad de sistemas que operan en ese rango, tales como teléfonos celulares, redes inalámbricas de datos y sistemas de comunicación en general. Modelar el impacto de este tipo de radiaciones es importante debido a los potenciales riesgos a la salud humana a corto y largo plazo, así como para la definición de límites de seguridad. Desde la perspectiva de la simulación numérica, esto es una tarea difícil debido a que las longitudes de onda asociadas son mucho más pequeñas que la dimensión típica del cuerpo humano, lo que resulta en un requerimiento de discretización muy fina de los modelos geométricos, con una consecuente alta demanda en los recursos de computación y largos tiempos de ejecución. En este artículo se estudia la factibilidad de realizar simulaciones de onda completa para estimar el campo electromagnético absorbido en alta frecuencia, hasta 10 GHz, con solucionadores numéricos de propósito general y geometrías con tamaños relevantes en relación con el tamaño del cuerpo humano. Geometrías simples son analizadas, definiendo las propiedades del agua fresca para su región interna. Tres diferentes métodos son evaluados: el método de integración finita (FIT), el método de elementos finitos (FEM) y el método de los momentos (MoM), con la intención de determinar la convergencia del resultado y los recursos computacionales necesarios en cada caso. Los resultados indican que a 10 GHz se torna difícil realizar dichos análisis con un recurso computacional moderado (hasta 64 GB RAM), pero algunas aproximaciones podrían ser explotadas debido a que la penetración del campo en ese rango de frecuencias esta principalmente acotada a la región cercana a la superficie del objeto.