Revista Tecnología en Marcha

Protagonist of renewable energy in distributed generation: a review

Resumen En el escenario actual, el mundo está avanzando en la dirección de la crisis energética y graves preocupaciones ecológicas debido a la utilización excesiva de recursos no renovables. Las reservas de combustibles fósiles son insuficientes y producen una contaminación geológica peligrosa a lo largo de la extracción de energía. Para hacer frente a tales desafíos, la fusión activa de recursos de energía renovable con generación distribuida es la única forma de progresar en el futuro. El esquema de respuesta a la demanda y el almacenamiento de baterías también son esenciales para la generación de energía confiable y constante y para un uso eficiente. En este artículo se presenta el papel de la generación de energía renovable en la evolución de la generación distribuida. El objetivo de este trabajo es evaluar las barricadas, los reembolsos y la influencia de la planificación y el marco de generación distribuida basada en energías renovables. Además, se evalúa una evaluación comparativa de la optimización de la generación distribuida renovable basada en criterios de optimización y resultados mejorados para este enfoque futurista amigable con la atmósfera.

Abstract In the present scenario, world is progressing in the direction of energy crisis and severe ecological concerns due to the excessive utilization of non-renewable resources. Fossil fuel reserves are inadequate and produce hazardous geological contamination throughout the energy extraction. To meet such challenges, active amalgamation of renewable energy resources (RER) with distributed generation (DG) is the only way to progressing in future. Demand response scheme and battery storage is also essential for the reliable and consistent energy generation and efficient utilization. The role of RER in the evolution of DG is presented in this paper. The objective of this paper is to evaluate the barricades, reimbursements and influence of renewable energy based DG planning and framework. Moreover, a comparative assessment of renewable DG optimization based on optimization criteria and enhanced outcomes are evaluated for this futuristic atmospheric friendly approach.

Food loss and food waste assesment at the Instituto Tecnológico de Costa Rica

Resumen Se estima que una tercera parte de los alimentos producidos en el planeta se pierde o desperdicia, como consecuencia de técnicas inadecuadas de cultivo y factores de comportamiento relacionados con el consumidor. Esta situación ha generado importantes repercusiones sobre el ambiente, la economía y la sociedad, afectando en mayor medida a los países cuya alimentación depende de las importaciones. Como respuesta, naciones de todo el mundo han diseñado diversas estrategias para disminuir el desperdicio y aumentar la seguridad alimentaria de sus habitantes. En el caso de Costa Rica, se crea en el año 2014 la Red Costarricense para la Disminución de Pérdidas y Desperdicio de Alimentos, con la finalidad de diseñar estrategias para minimizar las pérdidas y desperdicios en el territorio costarricense. Es así como en el año 2018, el Instituto Tecnológico de Costa Rica se suma a los esfuerzos nacionales al realizar una evaluación en el Restaurante Institucional del Campus Tecnológico Central, sobre la cantidad de alimentos descartados durante su almacenamiento, preparación y consumo. Los resultados señalaron que durante una semana lectiva se generan 927,75 kg de residuos orgánicos de los cuales el 55% se descartan como producto de la pérdida y desperdicio de alimentos. De esta manera se determinó que el 9,56% de los alimentos producidos terminan siendo desechados. Estos datos forman parte de una línea base, a partir de la cual se evaluará la aplicación de nuevas estrategias que permitan mejorar la gestión de los alimentos en la Institución.

Abstract Roughly one-third of the food produced on the planet is lost or wasted like a consequence of poor cultivation techniques and consumer-related behavioral factors. This situation generates important repercussions on the environment, the economy and society, especially in regions that its feeding depends on imports. In response, nations around the world have devised different policies to decrease waste and increase food security for their inhabitants. In the case of Costa Rica, the ''Red costarricense para la reducción de la pérdida y el desperdicio de alimentos'' was created in 2014 with the objective of design strategies to minimize losses and waste in the country. This is how in 2018, the Costa Rican Institute of Technological joins the national efforts to perform an evaluation in the Institutional Restaurant of the Central Technological Campus on the amount of food discarded during its storage, preparation, and consumption. Results indicate that 927,75 kg of organic waste are generated during a teaching week, of which 55% are discarded resulting of food loss and waste. In this way, it was determined that 9.56% of produced food is discarded. These data are part of a baseline, from which the application of new strategies that improve food management in the Institution will be evaluated.

Spatial variability of soybean straw distributed at harvest and its relationship with the final stand of black oats

Resumen Objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito da variabilidade espacial da distribuição da palha na colheita da soja na emergência de aveia preta em sistema plantio direto. O experimento foi conduzido em uma área agrícola de 2,6 ha, sendo avaliados a quantidade de palha (kg ha-1) de soja distribuida pela colhedora, e o estande final de aveia preta (plantas m-2). Foi empregado um gride amostral de 20 pontos, sendo 10 pontos no centro da colhedora e os outros 10 nas extremidades. Nos pontos no centro da colhedora, a quantidade de palha variou de 6.424 a 12.000 kg ha-1 ( = 8.788 ± 1.669 kg ha-1), já o estande final de plantas de aveia preta variou de 165 a 212 plantas m-2 ( = 191 ± 14 plantas m-2). Nos pontos relativos às extremidades, a quantidade de palha reduziu, variando de 1.697 a 3.394 kg ha-1 ( = 2.448 ± 588 kg ha-1), e estande final de plantas de aveia preta aumentou para 267 a 306 plantas m-2 ( = 285 ± 13 plantas m-2), ou seja, redução de 72,14% na quantidade de palha e um aumento de 49,21% no estande. As variáveis analisadas apresentaram correlação forte, negativa e significativa (r = - 0,887; P ˂ 0,05), desde modo, a colhedora empregada no estudo distribui a palha desuniforme, sendo que esta ação afeta o estande final da aveia preta.

Abstract The objective of this work was to evaluate the effect of spatial variability straw distribution on soybean harvest in the emergence of black oats in no-tillage system. The experiment was carried out in an agricultural area of 2.6 ha, being evaluated the amount of soybean straw (kg ha-1) distributed by the harvester, and the final stand of black oats (plants m-2). A 20-point sampling grid was used, 10 points in the center of the harvester and the other 10 at the ends. At the points in the center of the harvester, the amount of straw varied from 6,424 to 12,000 kg ha-1 ( = 8,788 ± 1,669 kg ha-1), while the final stand of black oat plants ranged from 165 to 212 plants m-2 ( = 191 ± 14 plants m-2). In the points related to the ends, the amount of straw reduce to 1,697 to 3,394 kg ha-1 ( = 2,448 ± 588 kg ha-1) and the final stand of black oat increase to 267 to 306 plants m-2 ( = 285 ± 13 plants m-2), that is, a reduction of 72.14% in the amount of straw and an increase of 49.21% in the stand. The variables analyzed showed a strong, negative and significant correlation (r = - 0.887; P ˂ 0.05), therefore, the combine used in this study distributes the uneven straw, and this action affects the final stand of black oats.

Economic optimization for the cultivation of potatoes, carrots and onions in Cartago, Costa Rica

Resumen La producción de papa, cebolla y zanahoria es de gran importancia económica en la zona norte de la provincia de Cartago. Por esta razón es necesario procurar la optimización de las tierras agrícolas que permita programar la oferta y cumplir con las necesidades y condiciones del mercado nacional. En este estudio se optimizó la rentabilidad anual de sembrar 2,34 hectáreas de papa, cebolla y zanahoria, mediante un modelo de programación lineal. Este trabajo se llevó a cabo durante el primer semestre de 2019 con productores de la zona y se utilizaron datos de fuentes primarias de instituciones relacionadas con el sector agrícola. Se aplicaron dos escenarios de optimización de la función de rentabilidad a partir de restricciones de área aprovechable, capacidad de mercado y presupuesto. En ambos escenarios fue posible optimizar la función de rentabilidad con toda la tierra aprovechable, se respetó el rezago de los ciclos de cultivo y se utilizó el menor presupuesto disponible. La optimización de la rentabilidad de cada cultivo permitió entender el comportamiento de siembra de los productores para obtener la mayor utilización de los recursos, la mejor distribución de siembra y la mayor rentabilidad posible.

Abstract Potato, onion and carrot production is of great economic importance in the northern zone of Cartago province. For this reason, it is necessary to seek the optimization of agricultural land that allows programming the offer and meet the needs and national market conditions. In this study, the annual profitability of sowing 2,34 hectares of potatoes, onions and carrots, using a linear programming model. This work was carried out during the first semester of 2019 with producers in the zone and data from primary sources of institutions related to the agricultural sector were used. Two optimization scenarios of the profitability function were applied based on restrictions of usable area, market capacity and budget. In both scenarios, it was possible to optimize the profitability function with all the usable land, the lag of the crop cycles was respected and the least available budget was used. The profitability optimization of each crop provides an important contribution that allows to understand the sowing behavior of the producers in the search to obtain the greatest use of resources, the best sowing distribution and the highest possible profitability.

Evaluation of the power distribution network: plug-in hybrid electric vehicle connected

Resumen La evaluación de nuevas tecnologías en el sistema eléctrico es pertinente para la planificación y operación de la red eléctrica, esto permite brindar un servicio eléctrico de calidad a los usuarios finales y preservar la operación del sistema eléctrico. La presente investigación analiza la integración de los vehículos eléctricos híbridos enchufables (VEHE) en la red eléctrica de distribución, el sistema eléctrico Europeo de Baja Tensión de 906 barras del IEEE es usado como sistema de prueba, considerando el incremento de la demanda eléctrica en función de la operación, horario de carga, tecnología y autonomía de esta nueva tecnología de movilidad. A través de una metodología analítico-no experimental, los siguientes factores fueron analizados: variación de tensión, pérdidas de energía eléctrica e incremento de la demanda en el mediano y largo plazo. Los resultados obtenidos muestran que para niveles de irrupción de esta nueva tecnología es necesario repotenciar la red eléctrica actual para preservar las condiciones de operación estables del sistema eléctrico y cumplir con la normativa del sector eléctrico, los resultados muestran que la conexión masiva y sin control tiene una gran repercusión en la operación de la red eléctrica.

Abstract The evaluation of new technologies in the electrical system is relevant for the planning and operation of the electrical network, this allows to provide a quality electrical service to the final users and to preserve the operation of the electrical system. The present research analyzes the integration of plug-in hybrid electric vehicles (EVs) in the electric distribution network. The European low voltage 906 busbar electric system of the IEEE is used as a test system, considering the increase of the electric demand depending on the operation, charging time, technology and autonomy of this new mobility technology. Through an analytical-non-experimental methodology, the following factors were analyzed: voltage variation, electrical energy losses and increase in demand in the medium and long term. The results obtained show that for levels of irruption of this new technology it is necessary to repower the current electrical network to preserve the stable operating conditions of the electrical system and to comply with the regulations of the electrical sector, the results show that the massive and uncontrolled connection has a great impact on the operation of the electrical network.

Material flow analysis of solid waste in the district of Guápiles

Resumen Ante la problemática latente en el manejo de residuos sólidos en el distrito de Guápiles, se plantea la utilización para el análisis de la situación de la herramienta denominada: ''Análisis de Flujo de Materiales”, la cual es utilizada por primera vez en Costa Rica en el año 2018, año en que se realiza la presente investigación. Esta herramienta permite visualizar los flujos de los residuos sólidos dentro de un sistema para identificar los principales problemas existentes con base en la distribución de las masas de los materiales en los sitios de disposición final definidos por la población, así como los diversos actores sociales involucrados en el proceso. La metodología para la investigación fue la caracterización de residuos de ciento cuatro viviendas y cuarenta y nueve comercios, tomando como referencia la ''Guía de interpretación de la metodología para la realización de estudios de generación y composición de residuos ordinarios'' del programa CYMA del año 2012. Además, encuestas realizadas al sector residencial y comercial, entrevistas a gestores de residuos sólidos tanto de la municipalidad de Pococí como a empresas de acopio de materiales valorizables y recolectores privados. Finalmente, se recibieron y clasificaron materiales producto de las campañas de recuperación de residuos para el reciclaje. De esta manera se pudo identificar la totalidad de los residuos sólidos destinados a quemas (283,80 ton/año), entierros de materia orgánica (1 204,89 ton/año), entierros de vidrio (4,71 ton/ año), recuperación de residuos sólidos para el reciclaje, incluyendo los flujos menos comunes como la recuperación de residuos electrónicos y chatarra (2 115,35 ton/año) y las 7 408,04 ton/ año destinadas al Relleno Sanitario Los Laureles, de las cuales 1 225,44 ton/año corresponden a descargas ilegales en el centro del distrito. Utilizando esta herramienta, es posible tomar decisiones basadas en el mejoramiento del sistema de gestión de residuos sólidos que es provisto en el distrito por los sectores: municipal, privado e informal, identificados en el proceso de recolección de datos.

Abstract Material Flow Analysis is a powerful tool, first time used in Costa Rica, to analyze the problems related to solid waste management in the district of Guápiles, in the province of Limon, Costa Rica. It is an analytical method to quantify flows and stocks of materials or substances in a well-defined system, allowing the visualization of solid waste and the actors involved in the process. The methodology used for the investigation was the characterization of residues of one hundred four houses and forty-nine shops, taking as reference the ''Guide of interpretation of the methodology for the realization of studies of generation and composition of ordinary waste'' of the CYMA program of the year 2012. In addition, surveys were conducted in the residential and commercial sector, as well as interviews with solid waste managers of the municipality of Pococí, and companies that collect recyclable materials and private collectors. Additionally, the analysis of materials received from the waste recovery campaigns for recycling. With this analysis, it was possible to identify the total amounts of solid waste being burned (283.80 tons / year), burials of organic matter (1 204.89 tons / year), glass burials (4.71 tons / year), recovery of solid waste for recycling, including less common flows such as electronic waste and metal scrap (2 115.35 tons / year). Furthermore, it was found that 7 408,04 tons / year had gone to Los Laureles sanitary landfill, and 1 225,44 tons/ year of illegal dumping. It was concluded that this tool could be used when making decisions in relation to the improvement of solid waste management systems.

Cucumber (Cucumis sativus L.) grown under greenhouse conditions: correlations among variables

Resumen Se calcularon las correlaciones de Pearson para 13 híbridos de pepino cultivados bajo ambiente protegido en temporada lluviosa, usando siete características: longitud, diámetro y peso del fruto, número de frutos por planta, rendimiento total y comercial, y porcentaje de sólidos solubles totales. Se obtuvieron ocho correlaciones (evaluadas en los 13 híbridos) que fueron altas (r≥0,66) y con significancia estadística (p≤0,05), en cuyo caso se obtuvo la regresión lineal: longitud y peso del fruto (r=0,99); longitud del fruto y número de frutos por planta (r=-0,79); peso del fruto y número de frutos por planta (r=-0,72); diámetro del fruto y número de frutos por planta (r=-0,79); diámetro del fruto y rendimiento total (r=-0,75); diámetro del fruto y rendimiento comercial (r=-0,84); número de frutos por planta y rendimiento comercial (r=0,76); y rendimiento total y comercial (r=0,95). También se hallaron otras once correlaciones altas y con significancia estadística, de acuerdo al tipo de pepino (largo, mediano o pequeño). Se concluye que el tipo de pepino ejerce un efecto importante sobre el resultado de las correlaciones.

Abstract For 13 cucumber hybrids grown under greenhouse conditions during rainy season the researchers estimated Pearson correlations among seven characteristics: fruit length, fruit width, fruit weight, number of fruits per plant, total and commercial yield, and percentage of total soluble solids. Among the 13 evaluated hybrids there were eight correlations that were high (r≥0,66) and statistically significant (p≤0,05). In those cases the linear regression statistics were calculated: fruit length and weight (r=0,99); fruit length and number of fruits per plant (r=-0,79); fruit weight and number of fruits per plant (r=-0,72); fruit width and number of fruits per plant (r=-0,79); fruit width and total yield (r=-0,75); fruit width and commercial yield (r=-0,84); number of fruits per plant and commercial yield (r=0,76); and total and commercial yield (r=0,95). Statistically significant correlations were also obtained in eleven additional cases, not across all hybrids but estimated according to the cucumber type (long, medium or small). It is concluded that the type of cucumber has an important effect in the correlation results.

Optimization of the growth conditions of the endophytic bacteria Klebsiella oxytoca in flask culture and in a bioreactor

Resumen Las bacterias endófitas son aquellas que viven en el interior de las células o los tejidos de plantas superiores sin causar daño. Klebsiella oxytoca es una bacteria endófita promotora del crecimiento vegetal y con efecto biocontrolador, razón por la cual, el objetivo del presente estudio fue determinar las condiciones óptimas de crecimiento de esta bacteria, en matraz y en biorreactor, obtenida de plantas de higo (Ficus carica) en estudios anteriores. Para esto, se evaluó el crecimiento de la biomasa de K. oxytoca en caldo nutritivo bajo diferentes condiciones de agitación y temperatura en matraz, determinando que las condiciones a 200 rpm y 30 °C fueron las que produjeron una mayor biomasa. Posteriormente, utilizando medio caldo nutritivo en el biorreactor de 3,7 L, se determinó que una agitación de 500 rpm presenta valores de KL a más altos y tiempos de fermentación menores que si se trabaja a 750 rpm. Además, bajo una agitación de 500 rpm, se determinó que medios basados en residuos agroindustriales pueden funcionar como fuentes de crecimiento alternativas para este microorganismo. Por último, el tratamiento de caldo nutritivo a 500 rpm fue modelado mediante el modelo logístico y la ecuación de Pirt, obteniendo, en ambos casos, coeficientes de determinación superiores a 0,95.

Abstract Endophytic bacteria are characterized for living within plant cells and tissue without causing any harm to the plants. Klebsiella oxytoca is an endophyte that promotes plant growth and also has a bio-controlling effect; therefore, the objective of the current study is to determine the optimal growth conditions, in flask culture as well as in a bioreactor, for this bacteria collected from previous studies performed on fig plants (Ficus carica). To achieve this, biomass growth of K. oxytoca flask cultured in nutritive broth was assessed under different agitation and temperature conditions, and it was determined that 200 rpm and 30 °C produced the highest biomass yield. On the other hand, using a broth culture in a 3.7 L bioreactor, it was established that 500 rpm presents higher KL a values and a shorter fermentation time than when using an agitation speed of 750 rpm. Additionally, under an agitation speed of 500 rpm, the use of culture media based on agro-industrial residues can provide an alternate source of energy for this microorganism. Finally, the treatment using culture broth at 500 rpm was modeled using a logistic model and Pirt's equation, resulting in both cases, on a coefficient of determination higher than 0.95.

Isolation of the promoter region of the FaPAL2 gen of Fragaria x ananassa Cv. ''Camino Real'' and evaluation of it's functionality in response to UV-C irradiation

Resumen La proteína fenilalanina amonio-liasa o PAL es una enzima clave en la ruta de síntesis de los flavonoides; en fresa se han reportado 6 genes que la codifican, entre ellos el FaPAL2. Los flavonoides son metabolitos secundarios que participan en la protección contra luz UV de las plantas, además, son de gran interés farmacéutico debido a las propiedades antioxidantes, antibacterianas, antiinflamatorias, antimutagénicas y anticancerígenas que poseen. Se ha correlacionado el aumento de flavonoides en fresas irradiadas con luz UV-C con altos niveles de expresión del gen FaPAL. Para poder estudiar y controlar la expresión de genes de interés es indispensable conocer la funcionalidad de los promotores, por lo que la presente investigación se planteó por objetivo identificar y aislar el promotor del gen FaPAL2 mediante la técnica TAIL PCR, para posteriormente evaluar su actividad ante respuesta a la luz UV-C en frutos de Fragaria x ananassa cv. ''Camino Real'' vía Agrobacterium tumefaciens utilizando el gen reportero GUS. Se consiguió aislar y secuenciar el promotor del gen FaPAL2, para después generar un constructo genético y evaluar su expresión genética transitoria en frutos agroinfiltrados de fresa. Se identificó una tinción histológica positiva de los frutos agroinfiltrados, tanto irradiados como no irradiados, lo que indica que el promotor del gen FaPAL2 actúa positivamente en respuesta a luz UV-C, pero no de manera exclusiva.

Abstract The phenylalanine ammonium lyase protein or PAL is a key enzyme in the pathway of flavonoid synthesis; in strawberry 6 genes have been reported that encode it, including FaPAL2. Flavonoids are essential secondary metabolites for protection against UV light in plants, furthermore, they are of great pharmaceutical interest due to their antioxidants, antibacterial, anti-inflammatory, antimutagenic and anticancer properties. Increase in flavonoid compounds in strawberries irradiated with UV-C light has been correlated with high levels of FaPAL gene expression. In order to study and control the expression of genes of interest, it is indispensable to know the promoters functionality, so the present investigation aimed to identify and isolate the FaPal2 gene promoter using the TAIL PCR technique, to later assess its activity upon response to UV-C light in Fragaria x ananassa cv. ''Camino Real'' fruits via Agrobacterium tumefaciens using the GUS reporter gene. The promoter of the FaPAL2 gene was successfully isolated and sequenced, and later used to generate a genetic construct and evaluate its transient genetic expression in agro-infiltrated strawberry fruits. A positive histological staining was identified in the agro-infiltrated fruits, both irradiated and non-irradiated, indicating that the FaPAL2 gene promoter acts positively in response to UV-C light, but not in an exclusive manner.

Determination of the environmental flow using a hydrobiological methodology, considering variables of climate change in the Pejibaye river, Cartago, Costa Rica

Resumen En Costa Rica el caudal ambiental se calcula como un 10% del aforo caudal medio del río. Este porcentaje ha carecido de fundamento científico en relación con las condiciones fluviales aptas para preservar los ecosistemas presentes en los cauces. Las concesiones de agua para los diferentes usos han provocado un impacto ambiental que se ve reflejado en las condiciones de disponibilidad del recurso hídrico y en las condiciones fisicoquímicas y ecológicas de los cauces. Este estudio responde a la ruta de investigación que busca la selección y validación en campo de diferentes metodologías para obtener el caudal ambiental requerido en una fuente de agua superficial. En este caso, el estudio está centrado en la adaptación y validación de una metodología hidrobiológica de cálculo del régimen de caudal ambiental en la cuenca del río Pejibaye en Jiménez de Cartago. Se utilizaron series de datos históricas de variables hidrológicas para analizar la condición actual y proyectada a futuro, se seleccionaron especies de macroinvertebrados y peces que permitieran evaluar la calidad de los ecosistemas asociados, finalmente se establecieron los parámetros hidráulicos de preferencia de hábitat para definir el régimen de caudal ambiental actual, cuyos resultados revelan un comportamiento de estacionalidad, el cual se acentúa en la proyección a futuro. Se determinó que el género de insecto Anacroneuria y la especie de pez G. nudus, son los mejores para determinar caudales ambientales.

Abstract The environmental flow, in Costa Rica, is calculated as 10% of the average flow of the river. This percentage has lacked scientific basis in relation to the river conditions suitable for preserving the ecosystems present in the rivers. The water concessions for the different uses have caused an environmental impact that is reflected in the conditions of availability of the water resource in some vulnerable points of the country, as well as in the physicochemical and ecological conditions of the channels. The proposed project responds to the research route that seeks the selection and field validation of different methodologies to obtain the required environmental flow in a surface water source. In this particular case, the project is focused on the adaptation and validation of a hydrobiological methodology for calculating the environmental flow regime in Pejibaye river basin, Jiménez de Cartago. Historical hydrological data variables were used to analyze the current and projected future condition, the species of macroinvertebrates and fish that allowed evaluating the quality of the associated ecosystems were selected, finally, the hydraulic parameters of habitat preference were established to define the current environmental flow regime, whose results reveal a seasonality behavior, which is accentuated in the future projection. The insect genus Anacroneuria and the fish species G. nudus were determined to be the best for determining environmental flows.

Costa Rica's wind resource assessment: A case study for Cartago province

Resumen La evaluación del recurso eólico es vital para el desarrollo e implementación de sistemas de aprovechamiento eólico para la generación de energía. Costa Rica no posee estudios por zonas de manera específica como se plantea, que permita a los profesionales en el área tomar decisiones en función del potencial y características del viento. Con el presente estudio se brinda por primera vez la caracterización del recurso eólico en la provincia de Cartago. La caracterización se realiza para la capa límite superficial, con datos medidos a 10 m de altura sobre el nivel del suelo tomando la magnitud de la velocidad y dirección del viento obtenidas de ocho estaciones meteorológicas. Durante la caracterización del recurso eólico se analizaron los datos de forma estadística y usando códigos computacionales que permitieron obtener resultados de la información colectada. Al procesar la información brindada por las estaciones meteorológicas se determina que los promedios de velocidades del viento se encuentran entre los 3 m/s y 5 m/s a una altura de 10 m sobre la superficie. Además, la intensidad de turbulencia se registra entre 15% y 30% y se determinaron dos periodos bien marcados en cuanto a la magnitud del viento, de noviembre a febrero para intensidades fuertes y septiembre a octubre para intensidades más bajas. Para la provincia de Cartago las direcciones que predominan son las componentes Norte o Este, siendo las dos componentes más recurrentes en los datos analizados.

Abstract Wind resource assessment is essential for the development and implementation of wind power systems. Costa Rica have no studies by zones in a specific way as proposed, which allows professionals in the area to make decisions based on the potential and characteristics of the wind. This study provides for the first time the characterization of the wind resource in the province of Cartago. The characterization is carried out for the surface boundary layer, with data measured at 10 m above ground level, taking the magnitude of the wind speed and direction obtained from eight meteorological stations. During the characterization of the wind resource, the data was analyzed statistically and using computational codes that allowed obtaining results from the information collected. When processing the information provided by the meteorological stations, it is determined that the average wind speeds are between 3 m/s and 5 m/s at a height of 10 m above the surface. In addition, the intensity of turbulence is recorded between 15% and 30% and two well marked periods were determined in terms of the magnitude of the wind, from November to February for strong intensities and September to October for lower intensities. For the province of Cartago, the directions that predominate are the North or East components, being the two most recurrent components in the analyzed data.

Monitoring of SO² concentration in the air and physicochemical characteristics of rainwater in the Irazú Volcano

Resumen El dióxido de azufre y otros contaminantes químicos pueden llegar a la naturaleza y el ambiente por medio de la actividad volcánica. Debido a esto, en Costa Rica, las zonas cercanas a los volcanes se encuentran afectadas con estos contaminantes. Por ello, se realizó un monitoreo de la concentración del dióxido de azufre en aire, y la determinación del pH y la concentración de fluoruro, cloruro, bromuro, fosfato y sulfato en agua de lluvia en el Volcán Irazú, en el 2019. Inicialmente se evaluaron los parámetros de desempeño analítico: linealidad, repetibilidad, precisión intermedia, límite de detección y cuantificación en el método empleado. Se utilizaron muestreadores o recolectores húmedos especiales en puntos específicos de la zona, luego las muestras fueron analizadas en el Laboratorio de Química de la Atmósfera (LAQAT), donde se determinó por medio de cromatografía de iones la concentración de los aniones en agua. El pH fue determinado con un pH-metro calibrado. Los resultados obtenidos indican que el dióxido de azufre no sobrepasa los límites permitidos. Además, los resultados de pH de las muestras de agua de lluvia (3,55 a 5,33) indican presencia de lluvia ácida en las zonas cercanas al cráter del Volcán, por lo que, para utilizarla se debe efectuar un tratamiento que disminuya la acidez. Así mismo, los resultados de los aniones en el agua de lluvia presentaron valores bajos (menores a 6,58 mg/l), además, no fue posible detectar bromuro y fosfato en las muestras. La concentración de dióxido de azufre presente no se considera perjudicial para la salud de los visitantes y para los trabajadores de la zona.

Abstract Sulfur dioxide and other chemical pollutants can reach nature and the environment through volcanic activity. Due to this, in Costa Rica, the areas near the volcanoes are affected with these pollutants. Therefore, a monitoring of the concentration of sulfur dioxide in air was carried out, and the determination of the pH and concentration of fluoride, chloride, bromide, phosphate and sulfate in rainwater at the Irazú Volcano, in 2019. Initially, Analytical performance parameters were evaluated: linearity, repeatability, intermediate precision, limit of detection and quantification in the method used. Special wet samplers or collectors were used at specific points in the area, then the samples were analyzed in the Laboratory of Atmospheric Chemistry (LAQAT), where the concentration of the anions in water was determined by means of ion chromatography. The pH was determined with a calibrated pH-meter. The results obtained indicate that the sulfur dioxide does not exceed the permitted limits. In addition, the pH results of the rainwater samples (3.55 to 5.33) indicate the presence of acid rain in the areas near the crater of the volcano, therefore, to use it, a treatment that reduces the acidity. Likewise, the results of the anions in the rainwater presented low values (less than 6.58 mg / l), in addition, it was not possible to detect bromide and phosphate in the samples. The concentration of sulfur dioxide present is not considered detrimental to the health of visitors and workers in the area.

On the review of electronic technologies applied to implantable medical devices

Resumen El desarrollo de dispositivos médicos implantables electrónicos (IMD) ha ido en aumento a lo largo de los años, apuntando a aplicaciones muy diversas e implementando diferentes tecnologías. El impacto de los IMD en el tratamiento de diferentes dolencias como la enfermedad de Parkinson, discapacidad auditiva, arritmia cardíaca y dolor crónico, entre muchos otros, ha sido notorio e inspiró su exploración para tratar otros problemas de salud. Incluso cuando hay un gran interés en la comunidad científica por la exploración y el progreso de los IMD no hay normas que gobiernen su desarrollo y hay una gran divergencia entre los dispositivos destinados a diferentes aplicaciones, por lo que el proceso de análisis del avance y las tendencias del desarrollo del área desde el punto de vista técnico se hace complejo debido a que implica la exploración de fuentes diversas, las cuales describen sistemas heterogéneos. En este artículo creamos una base de datos abierta que recopila información de más de 200 obras publicadas en un período de 1974 a 2018 en el campo de los dispositivos médicos implantables electrónicos con el fin de permitir a los investigadores encontrar tendencias y explorar el desarrollo de los IMD desde una perspectiva más amplia, también utilizamos esta base de datos para explorar algunas tendencias generales en el diseño de los IMD.

Abstract The development of electronic implantable medical devices (IMD) has been increasing over the years, targeting very diverse applications and implementing different technologies. The impact of IMDs in the treatment of different ailments like Parkinson’s disease, hearing impairment, heart arrhythmia, and chronic pain, among many others, has been notorious and inspired their exploration to treat other health problems. Even when there is great interest in the scientific community for the exploration and development of IMDs, no standards are ruling its development. This lack of standardization is the reason why the analysis of the tendencies of this area from the technical point of view becomes complex. The analysis of the tendencies in the development of IMD devices required the exploration of diverse sources, which describe heterogeneous systems using very different approaches and methodologies for similar problems. In this paper an open SQL database intended for collecting information from IMD publications is presented; at this point, more than 200 published works are feed in the database covering a period from 1974 to 2018. This database is extensible and enables researchers to find trends and explore the development of IMDs from a broader perspective. We also used this database as a proof of concept to explore some general trends in the design of IMDs based on the included works.

Construction operations planning

Resumen El presente artículo está basado en el Capítulo 4. Planificación de operaciones de construcción del libro Administración de Operaciones de Construcción del Ing. Alfredo Serpell Bley (Chile), tratando de actualizar y adaptar la información, así como tropicalizar, y ejemplificar a la realidad, que se vive en el sector construcción en Costa Rica. El Ingeniero Serpell indica que la planificación de operaciones: ''depende de los administradores de obra y tiene la influencia más directa sobre la productividad. El contexto del estudio de la planificación de operaciones estará dentro del marco de la planificación global del proyecto, por lo que permanentemente se destacarán las interrelaciones entre la una y la otra y, en especial, el hecho de que la planificación de operaciones es un subproducto de la planificación general del contrato o proyecto.” (1). En el ámbito de la construcción se entiende por operación a: la actividad de trabajo ya sea colocación o instalación de un elemento de construcción. El Ingeniero Serpell menciona que un proceso es: ''una colección de tareas relacionadas entre ellas por una estructura tecnológica y una secuencia. Finalmente, una tarea es el elemento de trabajo más básico de los procesos y operaciones.” (1).

Abstract This article is based on Chapter 4. Planning of construction operations of the book Construction Operations Administration of Alfredo Serpell Bley (Chile), updating and adapting the information, as well as tropicalizing, and exemplifying the reality that is lived in the construction sector in Costa Rica. Engineer Serpell focused on operations planning: ''depends on the construction managers and has the most direct influence on productivity. The context of the study of operations planning will be within the framework of the overall planning of the project interrelationships between one and the other will be highlighted permanently, and especially the fact that operations planning is a by-product of general contract or project planning. '' (1). In the context of construction, operation means that work activity that results in the placement or installation of a definable building element, Engineer Serpell mentions that a process is: ''a collection of tasks related to each other by a technological structure and a sequence. Finally, a task is the most basic work item in processes and operations.” (1).

Identification of affecting factors for the SPPB test in senior attention centers

Resumen El objetivo de este estudio es la identificación de factores que influyen en la aplicación de la prueba Short Physical Performance Battery (SPPB) para la valoración funcional en adultos mayores. Esta evaluación caracteriza las causas que afectan la medición y su relación con la fiabilidad de los datos. Los puntajes son determinantes para establecer algún criterio de fragilidad en la persona mayor y con los cuales se establecerán intervenciones adecuadas. Los datos fueron recolectados utilizando un enfoque mixto de observaciones directas de los involucrados, mapeo de procesos y procedimientos de la prueba, entrevistas a especialistas y adultos mayores, revisión de notas de campo, fotografías y video. Los resultados en la aplicación de la prueba muestran tiempos muy similares al mínimo reportado en la teoría, sin embargo, esos tiempos están basados en ambientes controlados por lo que no se contemplan factores que se presentan en la realidad y que afectan directamente la aplicación de la prueba. Además, los elementos con mayor influencia son el tipo de paciente, el instrumento de medición utilizado, el proceso para realizar la prueba y los sistemas de registro utilizado, entre otros. Este estudio brinda información útil acerca de la labor que se realiza en la valoración funcional dentro de la atención geriátrica de Costa Rica. Comprender esta dinámica ayuda a futuras investigaciones para apoyar la labor diaria de los especialistas en salud del país mediante la vinculación entre la ingeniería y la salud, mejorando así la calidad de vida de personas de la tercera edad.

Abstract The goal of this study is to identify causes that influence the application of the Short Physical Performance Battery (SPPB), a functional performance test for older adults. This evaluation describes the main causes that affect the measurement and the relationship between them and the reliability of the data. These scores are decisive in establishing some frailty criteria in the elderly and with which the appropriate guidelines and programs will be established. Data was collected using a mixed approach of direct observations, mapping of the procedures, interviews with specialists and older adults, review of field notes, photographs and video. Results in the application of the battery test show times similar to the minimum reported in theory, however, these times were established in controlled environments, leaving out factors that occur in a daily application. In addition, the elements with the greatest influence are the type of patient, the measurement instrument used, the process to perform the test and the registration systems used, among others. This study provides useful information about the work carried out in functional assessment within geriatric care in Costa Rica. Understanding this dynamic helps future research to support the daily work of the health specialists by linking engineering and health, thus improving the quality of life of the elderly.