Ingeniería y Arquitectura
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Item Estructura forestal y reserva de carbono de la Finca Experimental Interdisciplinaria de Modelos Agroecológicos (FEIMA)(2019) Quesada Chacón, Aldo; Rojas Alvarado, Carlos AlonsoLa presente investigación documentó diferentes variables estructurales del bosque en la Finca Experimental de Modelos Agroecológicos (FEIMA), para las cuales no se contaba con información georreferenciada. La estructura forestal vertical y horizontal permiten conocer a fondo la distribución y el comportamiento de los árboles a lo largo de un parche boscoso. Lo anterior es importante documentarlo en el contexto actual del país, en el que se impulsan iniciativas que velan por el buen manejo de los sistemas forestales. Para el presente trabajo se estudiaron las principales variables estructurales verticales (altura de los árboles, apertura de dosel, índice de área foliar y radiación solar) y horizontales (diámetros de los árboles, área basal, distancia vecinal, presencia de plantas indicadores de disturbio), así como las reservas de carbono asociadas con las secciones forestales de la finca. Con la información de dichas variables estructurales se realizaron mapas a través de sistemas de información geográfica y se realizaron diferentes análisis estadísticos para determinar cuál de ellas explicó la mayor variabilidad asociada con el bosque en el sitio de estudio. Tras el análisis, se obtuvo que la apertura de dosel, así como el diámetro y la altura de los árboles, fueron las variables de mayor peso para comprender la dinámica forestal en FEIMA. Estas variables explicaron la estructura de los datos obtenidos en un porcentaje cercano al 90%. Al mismo tiempo se observó que la sección de la finca dedicada a la ganadería (sistema silvopastoril) presentó diferencias en su dinámica forestal con respecto al parche boscoso, lo cual puede tener una implicación en el uso de la tierra que se le quiera dar a esta zona en un futuro. Además, a pesar de que el estudio se realizó considerando que el bosque estaba dividido en tres zonas diferentes (clasificación a priori)...Item Evaluación de la incidencia de dos combustibles forestales de distinta geometría en el desempeño de un gasificador tipo "downdraft"(2017) Chaves Flores, Marco Vinicio; Torres Quirós, CindyEn un proceso de gasificación de biomasa la geometría de la biomasa es un factor que necesita ser considerado, pues el tamaño, forma y densidad de las partículas del combustible influencian su transporte, velocidades de secado y su descomposición térmica, factores relacionados al desempeño general del proceso. Esto se ha evidenciado al comparar los resultados obtenidos de alimentar pellets y astillas de madera a una planta piloto capaz de gasificar biomasa para la obtención de energía térmica y eléctrica. La unidad se ubica el Laboratorio de Biomateriales de la Escuela de Ingeniería Forestal del Tecnológico de Costa Rica. Se realizó un diseño experimental de dos niveles por triplicado, siendo las variables fijas el tiempo de operación de la planta (cuatro horas), el contenido de humedad (16 % base húmeda) y la potencia eléctrica (6.2 kW). Se concluye que el uso de los pellets de madera como combustible disminuyen el desempeño de la planta piloto, pues, debido a los atascamientos de los pellets dentro del reactor, se alcanzaron temperaturas menores en todas las etapas del proceso de descomposición térmica. Por ejemplo, en la zona de restricción se obtuvieron temperaturas de (804.19 ± 36.93) °C con astillas y de (731 ± 82.99) °C con pellets; y, al ser la generación de syngas un proceso endotérmico el rendimiento con pellets fue menor con respecto a las astillas de madera (i.e. en promedio se produjeron 1.75 kg de syngas por kilogramo de astillas, un 25 % más que con pellets de madera). A la vez hubo una generación mayor de metano al emplear pellets, (10.06±1.88) %v/v con respecto a un (4.70±0.56) %v/v al emplear astillas, lo que implicó un disminuyó en el contenido energético por kilogramo del syngas al utilizar pellets de madera. Además, al alimentar pellets de madera se obtuvo una mayor tasa de producción alquitranes de (4.43±0.98) kg/h con (58.97±15.37) % agua, frente...Item Caracterización de pellets con fines energéticos elaborados a partir de residuos forestales(2015) Carrillo Paniagua, Tonny; Casanova Treto, PedroSe realizó la caracterización de pellets fabricados a partir de residuos de aserradero, producto del aprovechamiento de las especies Pilón (Hyeronima alchorneoides) y Eucalipto (Eucalytus spp). Equipo de diseño experimental fue empleado para elaborar pellets bajo distintas condiciones de densificación. Parámetros como el diámetro (8 mm ¿ 10 mm), la fuerza de compresión (300 kgf ¿ 500 kgf) y la temperatura (90 ºC ¿ 105 ºC), fueron modificados con el objetivo de evaluar su efecto sobre propiedades físicas (densidad unitaria, aparente y dureza mecánica), propiedades térmicas (conductividad térmica, difusividad térmica y calor específico) y propiedades fisicoquímicas (poder calorífico, contenido de cenizas). También se determinó el contenido de nitrógeno, cloro y azufre presente en la biomasa. Posteriormente los resultados fueron comparados con lo estipulado en normativas internacionales para la calidad de pellets. La densidad unitaria, aparente y la dureza mecánica determinada, tuvieron valores entre los 0,856 kg/dm3 y 1,093 kg/dm3 , 480,0 kg/m3 y 603,0 kg/m3 , y 96,1 % a 97,5 % respectivamente. En la determinación de las propiedades térmicas se obtuvieron valores entre los 0,253 W/m¿K y 0,279 W/m¿K para la conductividad térmica, l,748×10-7m2 /s y 2,314×10-7 m2 /s para la difusividad térmica, y en el caso del calor específico se determinaron valores entre los 3,019 kJ/kg¿K y 2,183 kJ/kg¿K. Las propiedades fisicoquímicas como el poder calorífico superior tuvieron valores entre los 18 837 kJ/kg y 18 984 kJ/kg, el contenido de cenizas fue de un 1,31% (b.s.). Finalmente, se estimó que el contenido de nitrógeno, cloro y azufre presente en la biomasa empleada, corresponde a un 0,1129%, 0,0592% y 0,0317% respectivamente. Los resultados indican que las propiedades físicas fueron las más sensibles a las condiciones de densificación estudiadas, encontrándose un efecto significativo principalmente, con el aumento...