Tabla de Contenidos
Innovation components for the internationalization of the TIF meat companies in Mexico
Enríquez-García, H.C., Arechavala-Vargas, R.
Abstract
There is concern in the private and public sector because many SMEs do not have the capabilities to compete in global markets. In this context, innovation in companies can be a catalyst to achieve competitiveness and extend horizons to new markets. The objective of this research is to find the most relevant components and factors of innovation that allow TIF meat SMEs to compete in international markets, these demonstrations were made using a quantitative technique. The most important factors & components come from these variables: 1) technological innovation, 2) cooperation in innovation, and 3) innovation of added-value products. It is concluded that, firstly, we eliminate 3 of 8 components that are proposed because they represent low levels of relationship; Secondly, it is concluded that the main components of innovation to compete in global markets are: for factor one: the acquisition of cutting-edge technologies, collaboration between companies to innovate in products & the innovation of exportable products. For factor 2, the main components were the acquisition of machinery and the acquisition of software. The materials and methods to meet the objective was the Principal Component Analysis (PCA), which is essentially a technique of a correlational and exploratory nature that assist us to discern which are the factors with the greatest weight within a set of variables with a theoretical support, we surveyed 99 industry experts in Mexican territory (managers and businessmen from different companies), which represents 21.3% of the total TIF meat companies nationwide, also Likert scales were used for measurements. Keywords: Enterprise innovation, firm's internationalization, Mexican meat industry, principal component analysis, technology.
Existe una preocupación en el sector privado y público debido a que muchas PYMES no tienen las capacidades para competir en mercados globales, bajo este contexto la innovación en las empresas puede ser un catalizador para lograr la competitividad y extender los horizontes a nuevos mercados. El objetivo de esta investigación es encontrar los componentes y factores más relevantes de la innovación que le permita a las Pymes cárnicas TIF lograr competir en mercados internacionales, estas demostraciones se hicieron mediante una técnica cuantitativa. Los factores que encontramos con mayor peso provienen de estas variables: 1) innovación tecnológica, 2) la cooperación en innovación y 3) la innovación de productos de valor agregado. Se concluye que, en primer lugar, se eliminan 3 de 8 componentes que se proponen por representar bajos niveles de relación; en segundo lugar, se concluye que los componentes principales de la innovación para lograr competir en mercados globales son: para el factor uno: la adquisición de tecnologías de punta, la colaboración entre empresas para innovar en productos y la innovación de productos exportables. Para el factor 2, los componentes principales fueron la adquisición de maquinaria y la adquisición de software. Los materiales y métodos de trabajo para cumplir el objetivo fue el Análisis de Componentes Principales (PCA) que en esencia es una técnica de carácter correlacional y exploratorio que nos ayudan a discernir cuales son los factores con mayor peso dentro de un conjunto de variables con un soporte teórico, se encuestaron a 99 expertos de la industria en territorio mexicano (gerentes y empresarios de diferentes compañías), lo cual representa un 21.3% del total de empresas cárnicas TIF a nivel nacional, se usaron escalas Likert para las mediciones. Palabras clave: Componentes principales, industria cárnica mexicana, innovación de empresas, internacionalización de la firma, tecnología.
There is concern in the private and public sector because many SMEs do not have the capabilities to compete in global markets. In this context, innovation in companies can be a catalyst to achieve competitiveness and extend horizons to new markets. The objective of this research is to find the most relevant components and factors of innovation that allow TIF meat SMEs to compete in international markets, these demonstrations were made using a quantitative technique. The most important factors & components come from these variables: 1) technological innovation, 2) cooperation in innovation, and 3) innovation of added-value products. It is concluded that, firstly, we eliminate 3 of 8 components that are proposed because they represent low levels of relationship; Secondly, it is concluded that the main components of innovation to compete in global markets are: for factor one: the acquisition of cutting-edge technologies, collaboration between companies to innovate in products & the innovation of exportable products. For factor 2, the main components were the acquisition of machinery and the acquisition of software. The materials and methods to meet the objective was the Principal Component Analysis (PCA), which is essentially a technique of a correlational and exploratory nature that assist us to discern which are the factors with the greatest weight within a set of variables with a theoretical support, we surveyed 99 industry experts in Mexican territory (managers and businessmen from different companies), which represents 21.3% of the total TIF meat companies nationwide, also Likert scales were used for measurements. Keywords: Enterprise innovation, firm's internationalization, Mexican meat industry, principal component analysis, technology.
Existe una preocupación en el sector privado y público debido a que muchas PYMES no tienen las capacidades para competir en mercados globales, bajo este contexto la innovación en las empresas puede ser un catalizador para lograr la competitividad y extender los horizontes a nuevos mercados. El objetivo de esta investigación es encontrar los componentes y factores más relevantes de la innovación que le permita a las Pymes cárnicas TIF lograr competir en mercados internacionales, estas demostraciones se hicieron mediante una técnica cuantitativa. Los factores que encontramos con mayor peso provienen de estas variables: 1) innovación tecnológica, 2) la cooperación en innovación y 3) la innovación de productos de valor agregado. Se concluye que, en primer lugar, se eliminan 3 de 8 componentes que se proponen por representar bajos niveles de relación; en segundo lugar, se concluye que los componentes principales de la innovación para lograr competir en mercados globales son: para el factor uno: la adquisición de tecnologías de punta, la colaboración entre empresas para innovar en productos y la innovación de productos exportables. Para el factor 2, los componentes principales fueron la adquisición de maquinaria y la adquisición de software. Los materiales y métodos de trabajo para cumplir el objetivo fue el Análisis de Componentes Principales (PCA) que en esencia es una técnica de carácter correlacional y exploratorio que nos ayudan a discernir cuales son los factores con mayor peso dentro de un conjunto de variables con un soporte teórico, se encuestaron a 99 expertos de la industria en territorio mexicano (gerentes y empresarios de diferentes compañías), lo cual representa un 21.3% del total de empresas cárnicas TIF a nivel nacional, se usaron escalas Likert para las mediciones. Palabras clave: Componentes principales, industria cárnica mexicana, innovación de empresas, internacionalización de la firma, tecnología.
Efectos de la capacidad absortiva y la innovación en el desempeño organizacional al nivel del individuo
Rodríguez-Vargas, M., Nahuat-Román, B.
Abstract
La capacidad absortiva y la innovación han sido señalados como detonadores del desempeño organizacional; sin embargo, detrás de todo ente colectivo está el individuo quién ha sido dejado de lado en la literatura. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue determinar los efectos que tienen la capacidad absortiva y la innovación en el desempeño organizacional al nivel del individuo. En el primer bimestre del 2021 se recabaron 100 cuestionarios de gerentes de la industria manufacturera de Tamaulipas para posteriormente ser analizados con un modelo de ecuaciones estructurales con análisis de la varianza evidenciando efectos positivos de la capacidad absortiva y la innovación en el desempeño organizacional, así como un efecto positivo de la capacidad absortiva en la innovación. En conclusión, se abre una nueva perspectiva de estudio de las variables abordadas y se avanza en el conocimiento del individuo poniendo las bases para maximizar su potencial en las organizaciones. Palabras clave: capacidad absortiva, innovación, individuo, desempeño organizacional, Tamaulipas.
Absorptive capacity and innovation have been identified as triggers of organizational performance; However, behind every collective entity is the individual who has been neglected in the literature. Therefore, the objective of this research was to determine the effects that absorptive capacity and innovation have on organizational performance at the individual level. In the first two months of 2021, 100 questionnaires were collected from managers of the manufacturing industry of Tamaulipas to later be analyzed with a model of structural equations with analysis of variance, evidencing positive effects of absorptive capacity and innovation in organizational performance, as well as a positive effect of the absorptive capacity in innovation. In conclusion, a new perspective of the study of the variables addressed is opened and progress is made in the knowledge of the individual, laying the foundations to maximize his or her potential in organizations. Keywords: absorptive capacity, innovation, individual, organizational performance, Tamaulipas.
La capacidad absortiva y la innovación han sido señalados como detonadores del desempeño organizacional; sin embargo, detrás de todo ente colectivo está el individuo quién ha sido dejado de lado en la literatura. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue determinar los efectos que tienen la capacidad absortiva y la innovación en el desempeño organizacional al nivel del individuo. En el primer bimestre del 2021 se recabaron 100 cuestionarios de gerentes de la industria manufacturera de Tamaulipas para posteriormente ser analizados con un modelo de ecuaciones estructurales con análisis de la varianza evidenciando efectos positivos de la capacidad absortiva y la innovación en el desempeño organizacional, así como un efecto positivo de la capacidad absortiva en la innovación. En conclusión, se abre una nueva perspectiva de estudio de las variables abordadas y se avanza en el conocimiento del individuo poniendo las bases para maximizar su potencial en las organizaciones. Palabras clave: capacidad absortiva, innovación, individuo, desempeño organizacional, Tamaulipas.
Absorptive capacity and innovation have been identified as triggers of organizational performance; However, behind every collective entity is the individual who has been neglected in the literature. Therefore, the objective of this research was to determine the effects that absorptive capacity and innovation have on organizational performance at the individual level. In the first two months of 2021, 100 questionnaires were collected from managers of the manufacturing industry of Tamaulipas to later be analyzed with a model of structural equations with analysis of variance, evidencing positive effects of absorptive capacity and innovation in organizational performance, as well as a positive effect of the absorptive capacity in innovation. In conclusion, a new perspective of the study of the variables addressed is opened and progress is made in the knowledge of the individual, laying the foundations to maximize his or her potential in organizations. Keywords: absorptive capacity, innovation, individual, organizational performance, Tamaulipas.
Patrones de consumo del comercio electrónico en México. Evidencia a partir del análisis de microdatos en los hogares
Jiménez-Cerra, E., Feitó-Madrigal, D., Portal-Boza, M.
Abstract
Para evaluar el patrón de consumo del comercio electrónico en México se manejaron los microdatos de la Encuesta Nacional sobre Disponibilidad y Uso de Tecnologías de la Información en los Hogares (ENDUTIH 2018). Se utilizó una metodología de tipo descriptiva y correlacional con un enfoque cuantitativo. Los resultados muestran que, de los 55,069 hogares examinados, sólo el 23.8% realizó compras por internet con una frecuencia de consumo que se repite, en mayor medida, cada seis meses. Asimismo, se pudo identificar que los productos y servicios que tuvieron mayor demanda a través de las plataformas electrónicas fueron, los artículos de uso personal y las reservaciones y boletos de avión, adquiridos en un 59.6% de las veces a través de sitios nacionales en internet. Otros de los hallazgos importantes fue identificar que las compras por internet en los hogares están determinadas por el nivel de escolaridad, género y la edad de sus integrantes. Igualmente se pudo corroborar que las características de los hogares, referidas con la ubicación geográfica, estrato sociodemográfico, existencia de medios tecnológicos y de acceso a internet, la experiencia y la frecuencia de acceso a la red, tienen impactos significativos en la intención de compra. Si bien, los factores antes mencionados son determinantes en la decisión del consumidor, el uso de las redes sociales resultó ser la variable de mayor impacto en la compra de productos en línea. Palabras clave: comercio electrónico, hogares, patrones de consumo, redes sociales.
To evaluate the pattern of consumption of electronic commerce in Mexico, the microdata of the National Survey on Availability and Use of Information Technologies in Households (ENDUTIH 2018). A descriptive and correlational methodology was used with a quantitative approach. The results show that, of the 55,069 households examined, only 23.8% made purchases over the Internet with a frequency of consumption that is repeated every six months. Likewise, it was possible to identify that the products and services that had the greatest demand through electronic platforms were items for personal use and reservations and plane tickets, purchased 59.6% of the time through national internet sites. Other important findings were to identify that online purchases in homes are determined by the level of education, gender and age of its members. It was possible to corroborate that the characteristics of the households, referring to the geographical location, sociodemographic stratum, existence of technological means and Internet access, experience and frequency of access to the network, have significant impacts on the purchase intention. Although the aforementioned factors are decisive in the consumer's decision, the use of social networks turned out to be the variable with the greatest impact on the purchase of products online. Keywords: e-commerce, households, consumption patterns, social networks.
Para evaluar el patrón de consumo del comercio electrónico en México se manejaron los microdatos de la Encuesta Nacional sobre Disponibilidad y Uso de Tecnologías de la Información en los Hogares (ENDUTIH 2018). Se utilizó una metodología de tipo descriptiva y correlacional con un enfoque cuantitativo. Los resultados muestran que, de los 55,069 hogares examinados, sólo el 23.8% realizó compras por internet con una frecuencia de consumo que se repite, en mayor medida, cada seis meses. Asimismo, se pudo identificar que los productos y servicios que tuvieron mayor demanda a través de las plataformas electrónicas fueron, los artículos de uso personal y las reservaciones y boletos de avión, adquiridos en un 59.6% de las veces a través de sitios nacionales en internet. Otros de los hallazgos importantes fue identificar que las compras por internet en los hogares están determinadas por el nivel de escolaridad, género y la edad de sus integrantes. Igualmente se pudo corroborar que las características de los hogares, referidas con la ubicación geográfica, estrato sociodemográfico, existencia de medios tecnológicos y de acceso a internet, la experiencia y la frecuencia de acceso a la red, tienen impactos significativos en la intención de compra. Si bien, los factores antes mencionados son determinantes en la decisión del consumidor, el uso de las redes sociales resultó ser la variable de mayor impacto en la compra de productos en línea. Palabras clave: comercio electrónico, hogares, patrones de consumo, redes sociales.
To evaluate the pattern of consumption of electronic commerce in Mexico, the microdata of the National Survey on Availability and Use of Information Technologies in Households (ENDUTIH 2018). A descriptive and correlational methodology was used with a quantitative approach. The results show that, of the 55,069 households examined, only 23.8% made purchases over the Internet with a frequency of consumption that is repeated every six months. Likewise, it was possible to identify that the products and services that had the greatest demand through electronic platforms were items for personal use and reservations and plane tickets, purchased 59.6% of the time through national internet sites. Other important findings were to identify that online purchases in homes are determined by the level of education, gender and age of its members. It was possible to corroborate that the characteristics of the households, referring to the geographical location, sociodemographic stratum, existence of technological means and Internet access, experience and frequency of access to the network, have significant impacts on the purchase intention. Although the aforementioned factors are decisive in the consumer's decision, the use of social networks turned out to be the variable with the greatest impact on the purchase of products online. Keywords: e-commerce, households, consumption patterns, social networks.
Niveles de salinidad del suelo, utilizando imágenes de vehículos aéreos no tripulados, redes neuronales y árboles de decisión
Santoyo-de la Cruz, M.F., Flores-Magdaleno, H., Gardezi, A.K., Rubiños-Panta, J.E., Mancilla-Villa, O.R.
Abstract
La salinidad del suelo es un problema mundial que amenaza el crecimiento y rendimiento de los cultivos e impide el desarrollo sostenible de la agricultura moderna, los principales cultivos básicos no pueden completar su ciclo de vida cuando las concentraciones de NaCl en el suelo superan los 200 mM. Más de un tercio de las parcelas de riego del mundo están afectadas por la salinización. Los vehículos aéreos no tripulados ofrecen una alternativa viable para adquirir datos de teledetección. Una manera para clasificar y detectar variables de salinidad en el suelo son las redes neuronales y los árboles de decisión. El objetivo de este trabajo es la detección y clasificación de la salinidad del suelo mediante el uso de imágenes multiespectrales capturadas mediante drones, así como el uso de modelos de árboles de decisión y redes neuronales, para estimar variables de salinidad: Porciento de Sodio Intercambiable (PSI), Relación de Adsorción de Sodio ajustado (RASaj) y concentración de sodio (mEq L-1). Se muestreó suelo agrícola con problemas de salinidad, se procesaron en laboratorio, los resultados se interpretaron y se clasificaron de acuerdo a sus niveles de salinidad. Se realizó un sobrevuelo con un dron que capturó imágenes y se extrajeron las reflectancias de las cuatro bandas multiespectrales (Green, red, red edge y near infrared), se calcularon los índices de salinidad para clasificar la salinidad del suelo usando redes neuronales y árboles de decisión. Las redes neuronales clasificaron el 82.6% de las muestras en la categoría de nivel medio en la estimación de PSI. El modelo también presentó una precisión del 71.88% cuando se determinó la concentración de sodio en la red neuronal. El trabajo de investigación demostró que es posible clasificar la salinidad del suelo con aceptable precisión a partir de las imágenes capturadas con vehículos aéreos no tripulados. Los modelos de redes neuronales mostraron mejor precisión en la estimación de los indicadores de salinidad del suelo con respecto a los árboles de decisión, estos procedimientos tecnológicos pueden aplicarse en el mapeo de la salinidad del suelo para conocer las áreas afectadas de una manera fácil y rápida. Palabras clave: agricultura de precisión, drones, imágenes multiespectrales, índices de salinidad, reflectancias.
Soil salinity is a global problem that threatens crop growth, and yields and impedes the and sustainable development of modern agriculture with major staple crops unable to complete their life cycle when soil NaCl concentrations exceed 200 mM. More than one third of the world's irrigated plots are affected by salinization. Unmanned aerial vehicles offer a viable alternative for acquiring remote sensing data. One way to classify and detect soil salinity variables are neural networks and decision trees. The objective of this work is the detection and classification of soil salinity through the use of multispectral images captured by drones as well as the use of decision tree models and neural networks, to estimate salinity variables: Exchangeable Sodium Percentage (ESP), Adjusted Sodium Adsorption Ratio (SARaj) and sodium concentration (mEq L-1). Agricultural soil with salinity problems was sampled, processed in the laboratory, the results were interpreted and classified according to salinity levels. A drone overflight was conducted to captured images and extract reflectances of the four multispectral bands (Green, red, red edge and near infrared). The salinity indexes were calculated to classify soil salinity using neural networks and decision trees. The neural networks classified 82.6% of the samples in the medium level category of ESP estimation. The model also presented an accuracy of 71.88% when determining sodium ion concentration in the neural networks. The Research work showed that it is possible to classify soil salinity with acceptable precision from images captured with unmanned aerial vehicles. Neural network models showed better accuracy in the estimation of soil salinity indicators with respect to decision trees. These technological procedures can be applied in soil salinity mapping to know the affected areas in an easy and fast way. Key words: drones, multispectral images, precision agriculture, reflectances, salinity index.
La salinidad del suelo es un problema mundial que amenaza el crecimiento y rendimiento de los cultivos e impide el desarrollo sostenible de la agricultura moderna, los principales cultivos básicos no pueden completar su ciclo de vida cuando las concentraciones de NaCl en el suelo superan los 200 mM. Más de un tercio de las parcelas de riego del mundo están afectadas por la salinización. Los vehículos aéreos no tripulados ofrecen una alternativa viable para adquirir datos de teledetección. Una manera para clasificar y detectar variables de salinidad en el suelo son las redes neuronales y los árboles de decisión. El objetivo de este trabajo es la detección y clasificación de la salinidad del suelo mediante el uso de imágenes multiespectrales capturadas mediante drones, así como el uso de modelos de árboles de decisión y redes neuronales, para estimar variables de salinidad: Porciento de Sodio Intercambiable (PSI), Relación de Adsorción de Sodio ajustado (RASaj) y concentración de sodio (mEq L-1). Se muestreó suelo agrícola con problemas de salinidad, se procesaron en laboratorio, los resultados se interpretaron y se clasificaron de acuerdo a sus niveles de salinidad. Se realizó un sobrevuelo con un dron que capturó imágenes y se extrajeron las reflectancias de las cuatro bandas multiespectrales (Green, red, red edge y near infrared), se calcularon los índices de salinidad para clasificar la salinidad del suelo usando redes neuronales y árboles de decisión. Las redes neuronales clasificaron el 82.6% de las muestras en la categoría de nivel medio en la estimación de PSI. El modelo también presentó una precisión del 71.88% cuando se determinó la concentración de sodio en la red neuronal. El trabajo de investigación demostró que es posible clasificar la salinidad del suelo con aceptable precisión a partir de las imágenes capturadas con vehículos aéreos no tripulados. Los modelos de redes neuronales mostraron mejor precisión en la estimación de los indicadores de salinidad del suelo con respecto a los árboles de decisión, estos procedimientos tecnológicos pueden aplicarse en el mapeo de la salinidad del suelo para conocer las áreas afectadas de una manera fácil y rápida. Palabras clave: agricultura de precisión, drones, imágenes multiespectrales, índices de salinidad, reflectancias.
Soil salinity is a global problem that threatens crop growth, and yields and impedes the and sustainable development of modern agriculture with major staple crops unable to complete their life cycle when soil NaCl concentrations exceed 200 mM. More than one third of the world's irrigated plots are affected by salinization. Unmanned aerial vehicles offer a viable alternative for acquiring remote sensing data. One way to classify and detect soil salinity variables are neural networks and decision trees. The objective of this work is the detection and classification of soil salinity through the use of multispectral images captured by drones as well as the use of decision tree models and neural networks, to estimate salinity variables: Exchangeable Sodium Percentage (ESP), Adjusted Sodium Adsorption Ratio (SARaj) and sodium concentration (mEq L-1). Agricultural soil with salinity problems was sampled, processed in the laboratory, the results were interpreted and classified according to salinity levels. A drone overflight was conducted to captured images and extract reflectances of the four multispectral bands (Green, red, red edge and near infrared). The salinity indexes were calculated to classify soil salinity using neural networks and decision trees. The neural networks classified 82.6% of the samples in the medium level category of ESP estimation. The model also presented an accuracy of 71.88% when determining sodium ion concentration in the neural networks. The Research work showed that it is possible to classify soil salinity with acceptable precision from images captured with unmanned aerial vehicles. Neural network models showed better accuracy in the estimation of soil salinity indicators with respect to decision trees. These technological procedures can be applied in soil salinity mapping to know the affected areas in an easy and fast way. Key words: drones, multispectral images, precision agriculture, reflectances, salinity index.
Tratamiento integral de las aguas residuales de origen universitario a través de un reactor anaerobio de flujo ascendente
Castro-Sierra, A., Houbron, E., Sosa-Villalobos, C.A., Rustrián-Portilla, E., Galaviz-Villa, I.
Abstract
El agua sufre un deterioro complejo y alarmante por los diversos contaminantes presentes en ella, debido a las actividades antropogénicas. Por ende, diversas tecnologías han sido empleadas para su tratamiento, un ejemplo de estas son los reactores anaerobios de flujo ascendente, los cuales, son una alternativa compacta que por su estructura aprovecha la gravedad junto con la acción mineralizante de los microorganismos para eliminar la contaminación presente en el efluente hasta niveles considerables. Bajo esa premisa, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar las condiciones óptimas de operación de un reactor anaerobio de nivel laboratorio para la producción de biogás y el tratamiento de aguas residuales bajo cinco cargas volumétricas (Cva) distintas (4, 8, 12, 16 y 20 g de Demanda de Química de Oxígeno DQO/L*día) a temperatura ambiente (25 ± 5 °C). Los parámetros evaluados fueron: pH, biogás, porcentaje de metano en el biogás, remoción de la demanda química de oxígeno y sólidos suspendidos. Adicionalmente, para garantizar la gestión integral del efluente tratado se evaluó su fitotoxicidad en rábano, e impacto en la tasa de crecimiento de azalea (Rhododendron simsii) y menta (Mentha x piperita). La mayor cantidad de biogás (115.33 mL) y metano (45 mL) se dio en la carga de 4 g de DQO/L*día. Los resultados anteriores son atribuidos al efecto de la temperatura, a la actividad microbiana limitada por los tiempos de retención hidráulicos (TRH) y relativamente baja carga orgánica del sustrato. Estas condiciones propiciaron que los microorganismos se enfocaran más en la producción de biomasa (68.37 – 77.30 %) que en la generación de gas metano (CH4) (22.70 – 31.63 %). Por su parte, la máxima remoción de DQO (98%), sólidos suspendidos fijos (90.16%), volátiles (94.18%) y totales (92.87%), se dio en la carga más baja (4 g de DQO/L*día). Asimismo, se demostró que el efluente tratado no es fitotóxico y pudo aumentar la tasa de crecimiento de los cultivos evaluados. En conclusión, los reactores anaerobios de flujo ascendente demostraron ser una tecnología simple, eficiente y recomendable para el tratamiento de aguas residuales de origen universitario; debido a que se obtienen altos porcentajes de remoción de contaminantes (DQO y sólidos suspendidos) y con potencial en la generación de biogás. Palabras clave: Aguas residuales universitarias, biogás, flujo ascendente, reactor anaerobio.
Water suffers a complex and alarming deterioration due to the various pollutants present in it as a result of anthropogenic activities. Therefore, several technologies have been used for its treatment, an example of these are the up flow anaerobic reactors, which are a compact alternative that, due to their structure, take advantage of gravity together with the mineralizing action of microorganisms to eliminate the pollution present in the effluent up to considerable levels. Under this premise, the present work aims to evaluate the optimal operating conditions of a laboratory level anaerobic reactor for biogas production and wastewater treatment under five different volumetric loads rate (VLR) (4, 8, 12, 16 and 20 g COD/L*day) at room temperature (25 ± 5 °C). The parameters evaluated were: pH, biogas, percentage of methane in the biogas, chemical oxygen demand removal and suspended solids. In addition, to ensure the integral management of the treated effluent, its phytotoxicity in radish and its impact on the growth rate of azalea (Rhododendron simsii) and mint (Mentha x piperita) were evaluated. The largest amount of biogas (115.33 mL) and methane (45 mL) occurred in the 4 g COD/L*day loading. The above results are attributed to the effect of temperature, microbial activity limited by hydraulic retention times (TRH) and relatively low organic load of the substrate. These conditions allowed the microorganisms to focus more on biomass production (68.37 – 77.30%) than on methane gas (CH4) generation (22.70–31.63%). On the other hand, the maximum removal of COD (98%), fixed suspended solids (90.16%), volatile solids (94.18%) and total suspended solids (92.87%), occurred at the lowest VLR (4 g COD/L*day). It was also demonstrated that the treated effluent is not phytotoxic and was able to increase the growth rate of the evaluated crops. In conclusion, the up flow anaerobic reactors proved to be a simple, efficient and recommendable technology for the treatment of wastewater of university origin, because high percentages of pollutants removal (COD and suspended solids) and the potential in the biogas generation. Key words: anaerobic reactor, biogas, university wastewater, upflow.
El agua sufre un deterioro complejo y alarmante por los diversos contaminantes presentes en ella, debido a las actividades antropogénicas. Por ende, diversas tecnologías han sido empleadas para su tratamiento, un ejemplo de estas son los reactores anaerobios de flujo ascendente, los cuales, son una alternativa compacta que por su estructura aprovecha la gravedad junto con la acción mineralizante de los microorganismos para eliminar la contaminación presente en el efluente hasta niveles considerables. Bajo esa premisa, el presente trabajo tiene como objetivo evaluar las condiciones óptimas de operación de un reactor anaerobio de nivel laboratorio para la producción de biogás y el tratamiento de aguas residuales bajo cinco cargas volumétricas (Cva) distintas (4, 8, 12, 16 y 20 g de Demanda de Química de Oxígeno DQO/L*día) a temperatura ambiente (25 ± 5 °C). Los parámetros evaluados fueron: pH, biogás, porcentaje de metano en el biogás, remoción de la demanda química de oxígeno y sólidos suspendidos. Adicionalmente, para garantizar la gestión integral del efluente tratado se evaluó su fitotoxicidad en rábano, e impacto en la tasa de crecimiento de azalea (Rhododendron simsii) y menta (Mentha x piperita). La mayor cantidad de biogás (115.33 mL) y metano (45 mL) se dio en la carga de 4 g de DQO/L*día. Los resultados anteriores son atribuidos al efecto de la temperatura, a la actividad microbiana limitada por los tiempos de retención hidráulicos (TRH) y relativamente baja carga orgánica del sustrato. Estas condiciones propiciaron que los microorganismos se enfocaran más en la producción de biomasa (68.37 – 77.30 %) que en la generación de gas metano (CH4) (22.70 – 31.63 %). Por su parte, la máxima remoción de DQO (98%), sólidos suspendidos fijos (90.16%), volátiles (94.18%) y totales (92.87%), se dio en la carga más baja (4 g de DQO/L*día). Asimismo, se demostró que el efluente tratado no es fitotóxico y pudo aumentar la tasa de crecimiento de los cultivos evaluados. En conclusión, los reactores anaerobios de flujo ascendente demostraron ser una tecnología simple, eficiente y recomendable para el tratamiento de aguas residuales de origen universitario; debido a que se obtienen altos porcentajes de remoción de contaminantes (DQO y sólidos suspendidos) y con potencial en la generación de biogás. Palabras clave: Aguas residuales universitarias, biogás, flujo ascendente, reactor anaerobio.
Water suffers a complex and alarming deterioration due to the various pollutants present in it as a result of anthropogenic activities. Therefore, several technologies have been used for its treatment, an example of these are the up flow anaerobic reactors, which are a compact alternative that, due to their structure, take advantage of gravity together with the mineralizing action of microorganisms to eliminate the pollution present in the effluent up to considerable levels. Under this premise, the present work aims to evaluate the optimal operating conditions of a laboratory level anaerobic reactor for biogas production and wastewater treatment under five different volumetric loads rate (VLR) (4, 8, 12, 16 and 20 g COD/L*day) at room temperature (25 ± 5 °C). The parameters evaluated were: pH, biogas, percentage of methane in the biogas, chemical oxygen demand removal and suspended solids. In addition, to ensure the integral management of the treated effluent, its phytotoxicity in radish and its impact on the growth rate of azalea (Rhododendron simsii) and mint (Mentha x piperita) were evaluated. The largest amount of biogas (115.33 mL) and methane (45 mL) occurred in the 4 g COD/L*day loading. The above results are attributed to the effect of temperature, microbial activity limited by hydraulic retention times (TRH) and relatively low organic load of the substrate. These conditions allowed the microorganisms to focus more on biomass production (68.37 – 77.30%) than on methane gas (CH4) generation (22.70–31.63%). On the other hand, the maximum removal of COD (98%), fixed suspended solids (90.16%), volatile solids (94.18%) and total suspended solids (92.87%), occurred at the lowest VLR (4 g COD/L*day). It was also demonstrated that the treated effluent is not phytotoxic and was able to increase the growth rate of the evaluated crops. In conclusion, the up flow anaerobic reactors proved to be a simple, efficient and recommendable technology for the treatment of wastewater of university origin, because high percentages of pollutants removal (COD and suspended solids) and the potential in the biogas generation. Key words: anaerobic reactor, biogas, university wastewater, upflow.
Consumo de electricidad y gas en vivienda: casos de estudio en ciudades de México de cuatro regiones climáticas
Rodríguez-Muñoz, N.A., Ortega-Avila, N., Nájera-Trejo, M.
Abstract
Las familias mexicanas destinan una proporción importante de su ingreso al pago por energéticos como la electricidad y el gas; los cuales son necesarios para el uso de electrodomésticos, climatización y el calentamiento de agua sanitaria. A través de esta investigación se ponen a discusión los retos que tienen las familias mexicanas para costear la energía requerida para satisfacer sus necesidades de confort térmico y calentamiento de agua sanitaria. Con este fin, se realizaron simulaciones para cuantificar la energía requerida para mantener el confort térmico y calentar agua de uso sanitario en cuatro ciudades mexicanas: Cancún, Quintana Roo con clima tropical; Hermosillo, Sonora con clima árido cálido; Durango, Durango con clima templado semiárido, y Puebla, Puebla con clima templado subhúmedo. Así, se calcularon las temperaturas promedio mínimas y máximas en el interior, las facturas mensuales y el monto total anual a desembolsar por la energía. En todas las ciudades, con excepción de Puebla, se alcanzaron temperaturas máximas en el interior de 30 °C, mientras que, en todas las ciudades excepto Cancún, se tuvieron temperaturas interiores menores a los 18 °C. Se encontró que la ciudad que requiere más energía para lograr confort térmico y calentar agua es Hermosillo (clima árido cálido); sin embargo, en Durango (clima templado semiárido) se tiene un desembolso mayor. En todos los casos el calentamiento de agua representa hasta un 66% del costo por energéticos en los hogares mexicanos, siendo Durango y Puebla las ciudades donde se requiere mayor cantidad de energía para bañarse con agua caliente. También se deduce que debido a los altos gastos por electricidad y gas que requieren realizarse en los hogares mensualmente, las familias necesitan tomar medidas de privación energética para dar prioridad a gastos de alimentación y transporte, poniéndose en riesgo de pobreza energética. Finalmente, es esencial continuar tomando acciones de mejoramiento en el diseño y construcción de la vivienda mexicana, realizar la adecuación de la normativa existente y mejorar la disponibilidad de equipamiento económico y eficiente para lograr satisfacer las necesidades energéticas de las familias mexicanas. Palabras clave: aire acondicionado, calefacción, calentamiento de agua, confort térmico.
Mexican families allocate a significant proportion of their income to paying energy bills such as electricity and gas, necessary for the use of electrical appliances, air conditioning, and sanitary water heating. This research discusses the challenges that Mexican families have in paying for the energy required to satisfy their needs for thermal comfort and water heating for sanitary use. Simulations were carried out to quantify the energy required to maintain thermal comfort and heat water for sanitary use in four Mexican cities: Cancún, Quintana Roo with a tropical climate; Hermosillo, Sonora with hot arid; Durango, Durango with a temperate semi-arid, and Puebla, Puebla with a temperate sub-humid climate. Thus, the minimum and maximum average temperatures inside, the monthly bills, and the total annual expenses for energy were calculated. In all the cities, except for Puebla, maximum interior temperatures of 30 °C were reached, while in all the cities except Cancún, indoor temperatures were below 18 °C. Furthermore, it was found that the city that requires more energy to achieve thermal comfort and heat water is Hermosillo (hot-arid climate); however, there is a higher expense in Durango (temperate semi-arid climate). In all cases, water heating represents up to 66% of the energy cost in Mexican homes, with Durango and Puebla being the cities where the greatest amount of energy is required to bathe with hot water. It is also deduced that due to the high monthly expenses for electricity and gas that households need to make, families need to take energy deprivation measures to prioritize food and transportation expenses, putting them at risk of energy poverty. Finally, it is essential to continue taking action to improve the design and construction of Mexican housing, adapt existing regulations and improve the availability of economical and efficient equipment to meet the energy needs of Mexican families. Keywords: cooling, heating, thermal comfort, water heating.
Las familias mexicanas destinan una proporción importante de su ingreso al pago por energéticos como la electricidad y el gas; los cuales son necesarios para el uso de electrodomésticos, climatización y el calentamiento de agua sanitaria. A través de esta investigación se ponen a discusión los retos que tienen las familias mexicanas para costear la energía requerida para satisfacer sus necesidades de confort térmico y calentamiento de agua sanitaria. Con este fin, se realizaron simulaciones para cuantificar la energía requerida para mantener el confort térmico y calentar agua de uso sanitario en cuatro ciudades mexicanas: Cancún, Quintana Roo con clima tropical; Hermosillo, Sonora con clima árido cálido; Durango, Durango con clima templado semiárido, y Puebla, Puebla con clima templado subhúmedo. Así, se calcularon las temperaturas promedio mínimas y máximas en el interior, las facturas mensuales y el monto total anual a desembolsar por la energía. En todas las ciudades, con excepción de Puebla, se alcanzaron temperaturas máximas en el interior de 30 °C, mientras que, en todas las ciudades excepto Cancún, se tuvieron temperaturas interiores menores a los 18 °C. Se encontró que la ciudad que requiere más energía para lograr confort térmico y calentar agua es Hermosillo (clima árido cálido); sin embargo, en Durango (clima templado semiárido) se tiene un desembolso mayor. En todos los casos el calentamiento de agua representa hasta un 66% del costo por energéticos en los hogares mexicanos, siendo Durango y Puebla las ciudades donde se requiere mayor cantidad de energía para bañarse con agua caliente. También se deduce que debido a los altos gastos por electricidad y gas que requieren realizarse en los hogares mensualmente, las familias necesitan tomar medidas de privación energética para dar prioridad a gastos de alimentación y transporte, poniéndose en riesgo de pobreza energética. Finalmente, es esencial continuar tomando acciones de mejoramiento en el diseño y construcción de la vivienda mexicana, realizar la adecuación de la normativa existente y mejorar la disponibilidad de equipamiento económico y eficiente para lograr satisfacer las necesidades energéticas de las familias mexicanas. Palabras clave: aire acondicionado, calefacción, calentamiento de agua, confort térmico.
Mexican families allocate a significant proportion of their income to paying energy bills such as electricity and gas, necessary for the use of electrical appliances, air conditioning, and sanitary water heating. This research discusses the challenges that Mexican families have in paying for the energy required to satisfy their needs for thermal comfort and water heating for sanitary use. Simulations were carried out to quantify the energy required to maintain thermal comfort and heat water for sanitary use in four Mexican cities: Cancún, Quintana Roo with a tropical climate; Hermosillo, Sonora with hot arid; Durango, Durango with a temperate semi-arid, and Puebla, Puebla with a temperate sub-humid climate. Thus, the minimum and maximum average temperatures inside, the monthly bills, and the total annual expenses for energy were calculated. In all the cities, except for Puebla, maximum interior temperatures of 30 °C were reached, while in all the cities except Cancún, indoor temperatures were below 18 °C. Furthermore, it was found that the city that requires more energy to achieve thermal comfort and heat water is Hermosillo (hot-arid climate); however, there is a higher expense in Durango (temperate semi-arid climate). In all cases, water heating represents up to 66% of the energy cost in Mexican homes, with Durango and Puebla being the cities where the greatest amount of energy is required to bathe with hot water. It is also deduced that due to the high monthly expenses for electricity and gas that households need to make, families need to take energy deprivation measures to prioritize food and transportation expenses, putting them at risk of energy poverty. Finally, it is essential to continue taking action to improve the design and construction of Mexican housing, adapt existing regulations and improve the availability of economical and efficient equipment to meet the energy needs of Mexican families. Keywords: cooling, heating, thermal comfort, water heating.
The use of Arduino as a didactic tool: An approach in the detection of adulterated mezcal
Sifuentes-Gallardo, C., Ortega-Sígala, J.J., Guzmán-Fernández, M., Zambrano, M., Berumen-Torres, J., Rodríguez-Tenorio, D., Rodríguez-González, B., Cardoso-Pérez, M., Cruz-Domínguez, O., Wassim, S., Durán-Muñoz, H.
Abstract
Mezcal is an alcoholic beverage and is frequently adulterated, causing health problems in the population. Therefore, adulteration of alcoholic beverages is an illegal practice. In addition, equipment to detect adulterated beverages is becoming more expensive, making it inaccessible to most university laboratories interested in testing adulterated alcoholic beverages. In an attempt to solve the problem of identifying adulterated mezcal and avoiding the high cost of laboratory equipment, the objective of this work is to implement a homemade spectrophotometer through a simple methodology, to later identify samples of adulterated mezcal. This work tries to encourage teachers without deep knowledge in electronics and programming, to develop their own laboratory equipment, avoiding paying the high costs of commercial equipment. The Arduino-based home-made spectrophotometer is portable and the degree of detection is comparable to that of commercial equipment. In addition, the programming code for the user control interface is explained in detail. As a result of this work, it was found that the degree of detection of the proposed spectrophotometer is comparable with commercial equipment. Furthermore, the total cost was $100, which is extremely inexpensive compared to the high cost of commercial equipment. Finally, the response of the Arduino-based spectrophotometer is adequate to identify adulterated mezcal samples. Keywords: Arduino, Spectrophotometry, Learning Electronics and Lab equipment.
El mezcal es una bebida alcohólica y es adulterada con frecuencia, causando problemas de salud en la población. Por lo tanto, la adulteración de bebidas alcohólicas es una práctica ilegal. Adicionalmente, los equipos para detectar bebidas adulteradas son cada vez más caros, lo que los hace inaccesibles para la mayoría de los laboratorios universitarios interesados en analizar bebidas alcohólicas adulteradas. Tratando de solucionar el problema de identificar mezcal adulterado y evitando el alto costo de equipo de laboratorio, el objetivo de este trabajo es implementar un espectrofotómetro casero a través de una metodología sencilla, para posteriormente identificar muestras de mezcal adulterado. Este trabajo trata de incentivar a los docentes sin conocimientos profundos en electrónica y programación, a desarrollar sus propios equipos de laboratorio, evitando pagar los altos costos de los equipos comerciales. El espectrofotómetro casero basado en Arduino es portátil y el grado de detección es comparable al de los equipos comerciales. Además, se explica en detalle el código de programación para la interfaz de control de usuario. Como resultado de este trabajo se encontró que el grado de detección del espectrofotómetro propuesto es comparable con equipos comerciales. Además, el costo total fue de 100 dólares, siendo sumamente económico en comparación con el alto costo de los equipos comerciales. Finalmente, la respuesta del espectrofotómetro basado en Arduino es adecuada para identificar muestras de mezcal adulteradas. Palabras clave: Arduino, espectrofotometría, electrónica de aprendizaje y equipos de laboratorio.
Mezcal is an alcoholic beverage and is frequently adulterated, causing health problems in the population. Therefore, adulteration of alcoholic beverages is an illegal practice. In addition, equipment to detect adulterated beverages is becoming more expensive, making it inaccessible to most university laboratories interested in testing adulterated alcoholic beverages. In an attempt to solve the problem of identifying adulterated mezcal and avoiding the high cost of laboratory equipment, the objective of this work is to implement a homemade spectrophotometer through a simple methodology, to later identify samples of adulterated mezcal. This work tries to encourage teachers without deep knowledge in electronics and programming, to develop their own laboratory equipment, avoiding paying the high costs of commercial equipment. The Arduino-based home-made spectrophotometer is portable and the degree of detection is comparable to that of commercial equipment. In addition, the programming code for the user control interface is explained in detail. As a result of this work, it was found that the degree of detection of the proposed spectrophotometer is comparable with commercial equipment. Furthermore, the total cost was $100, which is extremely inexpensive compared to the high cost of commercial equipment. Finally, the response of the Arduino-based spectrophotometer is adequate to identify adulterated mezcal samples. Keywords: Arduino, Spectrophotometry, Learning Electronics and Lab equipment.
El mezcal es una bebida alcohólica y es adulterada con frecuencia, causando problemas de salud en la población. Por lo tanto, la adulteración de bebidas alcohólicas es una práctica ilegal. Adicionalmente, los equipos para detectar bebidas adulteradas son cada vez más caros, lo que los hace inaccesibles para la mayoría de los laboratorios universitarios interesados en analizar bebidas alcohólicas adulteradas. Tratando de solucionar el problema de identificar mezcal adulterado y evitando el alto costo de equipo de laboratorio, el objetivo de este trabajo es implementar un espectrofotómetro casero a través de una metodología sencilla, para posteriormente identificar muestras de mezcal adulterado. Este trabajo trata de incentivar a los docentes sin conocimientos profundos en electrónica y programación, a desarrollar sus propios equipos de laboratorio, evitando pagar los altos costos de los equipos comerciales. El espectrofotómetro casero basado en Arduino es portátil y el grado de detección es comparable al de los equipos comerciales. Además, se explica en detalle el código de programación para la interfaz de control de usuario. Como resultado de este trabajo se encontró que el grado de detección del espectrofotómetro propuesto es comparable con equipos comerciales. Además, el costo total fue de 100 dólares, siendo sumamente económico en comparación con el alto costo de los equipos comerciales. Finalmente, la respuesta del espectrofotómetro basado en Arduino es adecuada para identificar muestras de mezcal adulteradas. Palabras clave: Arduino, espectrofotometría, electrónica de aprendizaje y equipos de laboratorio.
Vibraciones transversales para determinar el módulo dinámico e índice material en multimaterial de madera-malla-adhesivo en Fagus crenata
Sotomayor-Castellanos, J.R., Macedo-Alquicira, I.
Abstract
La madera empleada en las industrias del mueble y de la construcción es una substancia heterogénea, higroscópica, anisotrópica y biodegradable. Estas propiedades naturales limitan su empleo como material de arquitectura e ingeniería y condicionan el aprovechamiento racional de especies maderables con características mecánicas que no satisfacen los criterios de diseño estipulados en la normatividad. La hipótesis de esta investigación propone que la transformación de madera sólida de Fagus crenata en un multimaterial madera-malla-adhesivo incrementa su módulo dinámico y su índice material. Además, esta mejora tecnológica disminuye su variabilidad natural. El objetivo de la investigación fue determinar la densidad, la frecuencia, el módulo dinámico e índice de calidad en una muestra estadísticamente representativa de probetas de F. crenata y contrastarlos con los mismos parámetros, pero determinados en probetas del multimaterial elaborado con la misma especie. Se realizaron pruebas de vibraciones transversales en probetas de pequeñas dimensiones de F. crenata y se determinó su contenido de humedad, densidades, frecuencias, módulos dinámicos e índices de calidad. Los principales resultados son: una disminución del coeficiente de variación en la densidad del multimaterial en 24,1% respecto al de la madera sólida. La densidad no es un buen predictor del módulo dinámico (R2 = 0,21), pero si la frecuencia (R2 = 0,94). La densidad del multimaterial aumenta 4,3% respecto al de la madera sólida. El módulo dinámico del multimaterial aumenta 8,5% respecto al de la madera sólida. El multimaterial reduce la variabilidad del módulo dinámico -54,7%. La magnitud del índice material del multimaterial aumenta 4,0% respecto al de la madera sólida. Estos resultados están restringidos por la experimentación de muestras homogéneas y estadísticamente representativas de la madera de F. crenata y del multimaterial madera-malla-adhesivo y son válidos para las condiciones particulares de la metodología empleada en esta investigación. Palabras clave: contenido de humedad, densidad, frecuencia, Fagus crenata.
Wood used in the furniture and construction industries is a heterogeneous, hygroscopic, anisotropic and biodegradable substance. These natural properties limit its use as an architectural and engineering material and condition the rational use of timber species with mechanical characteristics that do not meet the design criteria stipulated in the regulations. The hypothesis of this research proposes that the transformation of Fagus crenata solid wood into a multi-material wood-mesh-adhesive increases its dynamic modulus and its material index. In addition, this technological improvement decreases its natural variability. The objective of the research was to determine the density, frequency, dynamic modulus and quality index in a statistically representative sample of F. crenata specimens and to contrast them with the same parameters, but determined in specimens of the multi-material made of the same species. Transverse vibration tests were carried out on small specimens of F. crenata and their moisture content, densities, frequencies, dynamic moduli and quality indexes were determined. The main results are: a decrease in the coefficient of variation in the density of the multi-material by 24,1% with respect to that of solid wood. Density is not a good predictor of dynamic modulus (R2 = 0,21), but frequency is (R2 = 0,94). The density of the multi-material increases 4,3% compared to that of solid wood. The dynamic modulus of the multi-material increases 8,5% with respect to that of solid wood. The multi-material reduces the variability of the dynamic modulus -54,7%. The magnitude of the material index of the multi-material increases 4,0% with respect to that of solid wood. These results are restricted by the experimentation of homogeneous and statistically representative samples of F. crenata wood and wood-mesh-adhesive multi-material and are valid for the particular conditions of the methodology used in this research. Keywords: moisture content, density, frequency, Fagus crenata.
La madera empleada en las industrias del mueble y de la construcción es una substancia heterogénea, higroscópica, anisotrópica y biodegradable. Estas propiedades naturales limitan su empleo como material de arquitectura e ingeniería y condicionan el aprovechamiento racional de especies maderables con características mecánicas que no satisfacen los criterios de diseño estipulados en la normatividad. La hipótesis de esta investigación propone que la transformación de madera sólida de Fagus crenata en un multimaterial madera-malla-adhesivo incrementa su módulo dinámico y su índice material. Además, esta mejora tecnológica disminuye su variabilidad natural. El objetivo de la investigación fue determinar la densidad, la frecuencia, el módulo dinámico e índice de calidad en una muestra estadísticamente representativa de probetas de F. crenata y contrastarlos con los mismos parámetros, pero determinados en probetas del multimaterial elaborado con la misma especie. Se realizaron pruebas de vibraciones transversales en probetas de pequeñas dimensiones de F. crenata y se determinó su contenido de humedad, densidades, frecuencias, módulos dinámicos e índices de calidad. Los principales resultados son: una disminución del coeficiente de variación en la densidad del multimaterial en 24,1% respecto al de la madera sólida. La densidad no es un buen predictor del módulo dinámico (R2 = 0,21), pero si la frecuencia (R2 = 0,94). La densidad del multimaterial aumenta 4,3% respecto al de la madera sólida. El módulo dinámico del multimaterial aumenta 8,5% respecto al de la madera sólida. El multimaterial reduce la variabilidad del módulo dinámico -54,7%. La magnitud del índice material del multimaterial aumenta 4,0% respecto al de la madera sólida. Estos resultados están restringidos por la experimentación de muestras homogéneas y estadísticamente representativas de la madera de F. crenata y del multimaterial madera-malla-adhesivo y son válidos para las condiciones particulares de la metodología empleada en esta investigación. Palabras clave: contenido de humedad, densidad, frecuencia, Fagus crenata.
Wood used in the furniture and construction industries is a heterogeneous, hygroscopic, anisotropic and biodegradable substance. These natural properties limit its use as an architectural and engineering material and condition the rational use of timber species with mechanical characteristics that do not meet the design criteria stipulated in the regulations. The hypothesis of this research proposes that the transformation of Fagus crenata solid wood into a multi-material wood-mesh-adhesive increases its dynamic modulus and its material index. In addition, this technological improvement decreases its natural variability. The objective of the research was to determine the density, frequency, dynamic modulus and quality index in a statistically representative sample of F. crenata specimens and to contrast them with the same parameters, but determined in specimens of the multi-material made of the same species. Transverse vibration tests were carried out on small specimens of F. crenata and their moisture content, densities, frequencies, dynamic moduli and quality indexes were determined. The main results are: a decrease in the coefficient of variation in the density of the multi-material by 24,1% with respect to that of solid wood. Density is not a good predictor of dynamic modulus (R2 = 0,21), but frequency is (R2 = 0,94). The density of the multi-material increases 4,3% compared to that of solid wood. The dynamic modulus of the multi-material increases 8,5% with respect to that of solid wood. The multi-material reduces the variability of the dynamic modulus -54,7%. The magnitude of the material index of the multi-material increases 4,0% with respect to that of solid wood. These results are restricted by the experimentation of homogeneous and statistically representative samples of F. crenata wood and wood-mesh-adhesive multi-material and are valid for the particular conditions of the methodology used in this research. Keywords: moisture content, density, frequency, Fagus crenata.
Autopercepción de las emociones de los universitarios en el regreso a las actividades presenciales tras el fin del aislamiento voluntario por el COVID-19
Bricio-Barrios, E.E., Arceo-Díaz, S., Bricio-Barrios, J.A., Ochoa-Flores, S., Ramírez-Guzmán, M.C., Flores-Anguiano, M.
Abstract
El objetivo de este trabajo es determinar cuáles son las emociones predominantes en los estudiantes del Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Colima tras el regreso a las actividades académicas por el periodo de contingencia de la COVID-19, sirviendo como base para la implementación de medidas de mitigación de los efectos nocivos de la pandemia del SARS-CoV-2. La intensidad de emociones como alegría, tristeza, hostilidad y ansiedad se cuantificó mediante la Escala de Evaluación del Estado de Ánimo (EVEA), a través de 16 preguntas para identificar estas emociones bajo una escala tipo Likert de 11 niveles que van desde “ninguna” a una intensidad "abrumadora". Estas encuestas fueron asignadas cada semana durante el primer mes de regreso a las actividades presenciales a cinco grupos con diferentes niveles de avance académico que cursan la carrera de humanidades y ciencias exactas. La recolección de datos se realizó a través de “Google Forms” donde los participantes eligieron el nivel de intensidad de 16 preguntas asociadas a las cuatro emociones. Al finalizar las cuatro semanas de muestreo, con un total de 288 respuestas, se realizó la curaduría de la base de datos, procesamiento y análisis de resultados a través de la plataforma en línea “Google Colab” que permitió realizar diferentes clasificaciones con base al sexo, nivel de avance académico, materia que fue alumno y profesor quien impartió la materia. Los resultados mostraron que, en todos los grupos de estudiantes, la alegría es la emoción más frecuente de identificar. Sin embargo, los estudiantes que tomaron evaluaciones escritas por primera vez, después del aislamiento social, mostraron una mayor intensidad de emociones negativas, como hostilidad y ansiedad, que aquellos que estaban tomando un curso por segunda o tercera vez. Al evaluar la evolución temporal de la intensidad de las emociones entre semanas, se observó una diferencia estadísticamente significativa en la relación alegría-ansiedad y hostilidad-tristeza de la primera frente a la segunda semana de actividades presenciales en la mayoría de los grupos. Mientras tanto, la prueba de correlación de emociones mostró que los estudiantes de semestre avanzado distinguen la mezcla de sentimientos positivos y negativos. Estos resultados pueden implementarse como un nicho de oportunidad para la incorporación de técnicas de autoayuda que permitan la identificación y control de emociones que se asocian al bajo rendimiento académico y social. Palabras clave: educación a distancia, estado emocional, pandemia, SARS-CoV-2.
The objective of this work is to determine which are the predominant emotions of the students of the Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Colima after the return to academic activities during the COVID 19 serving as a basis for the implementation of measures to mitigate the harmful effects of the SARS-CoV-2 pandemic. The intensity of emotions such as joy, sadness, hostility, and anxiety was quantified using the Mood Assessment Scale (EVEA, for its acronym in Spanish), through 16 questions to identify these emotions under an 11-level Likert-type scale ranging from "none" to "overwhelming" intensity. These surveys were assigned every week during the first month of return to face-to-face activities to five groups with different levels of academic progress studying in the humanities and exact sciences. Data collection was carried out through "Google Forms" where the participants chose the level of intensity of 16 questions associated with the four emotions. At the end of the four weeks of sampling, with a total of 288 responses, the database was curated, processed and the results analyzed through the online platform "Google Colab", which allowed different classifications to be made based on gender, level of academic progress, subject studied and teacher who taught the subject. The results showed that, in all groups of students, joy is most frequently identified emotion. However, students who took written assessments for the first time, after social isolation, showed higher intensity of negative emotions, such as hostility and anxiety, than those who were taking a course for the second or third time. When evaluating the temporal evolution of the intensity of emotions between weeks, a statistically significant difference in the joy-anxiety and hostility-sadness relationship of the first compared to the second week of face-to-face activities was observed in most groups. Meanwhile, the emotion correlation test showed that advanced semester students distinguish the mix of positive and negative feelings. These results can be implemented as a niche of opportunity for the incorporation of self-help techniques that allow the identification, and control of emotions that are associated with low academic and social achievement. Keywords: distance education, emotional state, pandemic, SARS-CoV-2.
El objetivo de este trabajo es determinar cuáles son las emociones predominantes en los estudiantes del Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Colima tras el regreso a las actividades académicas por el periodo de contingencia de la COVID-19, sirviendo como base para la implementación de medidas de mitigación de los efectos nocivos de la pandemia del SARS-CoV-2. La intensidad de emociones como alegría, tristeza, hostilidad y ansiedad se cuantificó mediante la Escala de Evaluación del Estado de Ánimo (EVEA), a través de 16 preguntas para identificar estas emociones bajo una escala tipo Likert de 11 niveles que van desde “ninguna” a una intensidad "abrumadora". Estas encuestas fueron asignadas cada semana durante el primer mes de regreso a las actividades presenciales a cinco grupos con diferentes niveles de avance académico que cursan la carrera de humanidades y ciencias exactas. La recolección de datos se realizó a través de “Google Forms” donde los participantes eligieron el nivel de intensidad de 16 preguntas asociadas a las cuatro emociones. Al finalizar las cuatro semanas de muestreo, con un total de 288 respuestas, se realizó la curaduría de la base de datos, procesamiento y análisis de resultados a través de la plataforma en línea “Google Colab” que permitió realizar diferentes clasificaciones con base al sexo, nivel de avance académico, materia que fue alumno y profesor quien impartió la materia. Los resultados mostraron que, en todos los grupos de estudiantes, la alegría es la emoción más frecuente de identificar. Sin embargo, los estudiantes que tomaron evaluaciones escritas por primera vez, después del aislamiento social, mostraron una mayor intensidad de emociones negativas, como hostilidad y ansiedad, que aquellos que estaban tomando un curso por segunda o tercera vez. Al evaluar la evolución temporal de la intensidad de las emociones entre semanas, se observó una diferencia estadísticamente significativa en la relación alegría-ansiedad y hostilidad-tristeza de la primera frente a la segunda semana de actividades presenciales en la mayoría de los grupos. Mientras tanto, la prueba de correlación de emociones mostró que los estudiantes de semestre avanzado distinguen la mezcla de sentimientos positivos y negativos. Estos resultados pueden implementarse como un nicho de oportunidad para la incorporación de técnicas de autoayuda que permitan la identificación y control de emociones que se asocian al bajo rendimiento académico y social. Palabras clave: educación a distancia, estado emocional, pandemia, SARS-CoV-2.
The objective of this work is to determine which are the predominant emotions of the students of the Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Colima after the return to academic activities during the COVID 19 serving as a basis for the implementation of measures to mitigate the harmful effects of the SARS-CoV-2 pandemic. The intensity of emotions such as joy, sadness, hostility, and anxiety was quantified using the Mood Assessment Scale (EVEA, for its acronym in Spanish), through 16 questions to identify these emotions under an 11-level Likert-type scale ranging from "none" to "overwhelming" intensity. These surveys were assigned every week during the first month of return to face-to-face activities to five groups with different levels of academic progress studying in the humanities and exact sciences. Data collection was carried out through "Google Forms" where the participants chose the level of intensity of 16 questions associated with the four emotions. At the end of the four weeks of sampling, with a total of 288 responses, the database was curated, processed and the results analyzed through the online platform "Google Colab", which allowed different classifications to be made based on gender, level of academic progress, subject studied and teacher who taught the subject. The results showed that, in all groups of students, joy is most frequently identified emotion. However, students who took written assessments for the first time, after social isolation, showed higher intensity of negative emotions, such as hostility and anxiety, than those who were taking a course for the second or third time. When evaluating the temporal evolution of the intensity of emotions between weeks, a statistically significant difference in the joy-anxiety and hostility-sadness relationship of the first compared to the second week of face-to-face activities was observed in most groups. Meanwhile, the emotion correlation test showed that advanced semester students distinguish the mix of positive and negative feelings. These results can be implemented as a niche of opportunity for the incorporation of self-help techniques that allow the identification, and control of emotions that are associated with low academic and social achievement. Keywords: distance education, emotional state, pandemic, SARS-CoV-2.
Análisis de Series Temporales Aplicado al Modelado de Aportaciones del Embalse Angostura
Marín-Cruz, I., Martínez-Martínez, J.L.*, Mota-Palomino, R.O.A., Badaoui, M.
Abstract
En el presente trabajo se tiene el objetivo de modelar las aportaciones por cuenca propia del embalse Angostura, para tal finalidad se recurre al enfoque de series temporales y se emplean los modelos SARIMA y PAR(p). Se evalúa el desempeño de cada modelo considerando el pronóstico de un mes en adelanto y la estimación de la media y la desviación estándar, obtenidas a partir de la generación de escenarios sintéticos. De acuerdo con las métricas de error consideradas, el modelo SARIMA posee mayor funcionalidad para el pronóstico de un mes en adelanto, mientras que el modelo PAR(p) resulta más adecuado para modelar la media y la desviación estándar mensuales. La utilización de este tipo de modelos le permite al operador del Sistema Eléctrico Nacional, gestionar de manera más económica la energía almacenada en Angostura, toda vez que las decisiones involucradas son robustas ante el conjunto de escenarios probables de presentarse. Palabras clave: Análisis de series temporales, embalse Angostura, generación de series sintéticas de aportaciones.
The main purpose of this work is to model the inflow per basin of the Angostura reservoir, using the time series approach and the SARIMA and PAR(p) models. The performance of each model is evaluated considering a one-month ahead forecast and the estimation of the mean and standard deviation, obtained from the generation of synthetic scenarios. According to the error metrics considered, the SARIMA model has greater functionality for one-month ahead forecasting, while the PAR(p) model is more suitable for modeling the monthly mean and standard deviation. The use of these type of models allows the National Electric System operator to manage more economically the energy stored in Angostura, since the decisions involved are more robust to the set of scenarios that may arise. Keywords: Time series analysis, Angostura reservoir, synthetic streamflow series generation.
En el presente trabajo se tiene el objetivo de modelar las aportaciones por cuenca propia del embalse Angostura, para tal finalidad se recurre al enfoque de series temporales y se emplean los modelos SARIMA y PAR(p). Se evalúa el desempeño de cada modelo considerando el pronóstico de un mes en adelanto y la estimación de la media y la desviación estándar, obtenidas a partir de la generación de escenarios sintéticos. De acuerdo con las métricas de error consideradas, el modelo SARIMA posee mayor funcionalidad para el pronóstico de un mes en adelanto, mientras que el modelo PAR(p) resulta más adecuado para modelar la media y la desviación estándar mensuales. La utilización de este tipo de modelos le permite al operador del Sistema Eléctrico Nacional, gestionar de manera más económica la energía almacenada en Angostura, toda vez que las decisiones involucradas son robustas ante el conjunto de escenarios probables de presentarse. Palabras clave: Análisis de series temporales, embalse Angostura, generación de series sintéticas de aportaciones.
The main purpose of this work is to model the inflow per basin of the Angostura reservoir, using the time series approach and the SARIMA and PAR(p) models. The performance of each model is evaluated considering a one-month ahead forecast and the estimation of the mean and standard deviation, obtained from the generation of synthetic scenarios. According to the error metrics considered, the SARIMA model has greater functionality for one-month ahead forecasting, while the PAR(p) model is more suitable for modeling the monthly mean and standard deviation. The use of these type of models allows the National Electric System operator to manage more economically the energy stored in Angostura, since the decisions involved are more robust to the set of scenarios that may arise. Keywords: Time series analysis, Angostura reservoir, synthetic streamflow series generation.
Obtaining and evaluation of natural hair dye based on the green husk of Juglans sp.
Galván-Santos, F.N., Amaya-Ramírez, C.R., González-Cortés, A., Casique-Valdés, R.*
Abstract
The green husk of Juglans sp., is an agricultural waste with a source of organic compounds that provide naturally coloring agents. Natural pigments represent an alternative to beauty products most of which contain allergens and carcinogens. The objective of this study was to evaluate the effectiveness and color loss of a dye using extracts from the pericarp of Juglans sp. in strands of bleached hair. Dried and ground pericarp extracts (10% w/v) based on water, ethanol, and methanol, were obtained and evaluated on bleached hair strands using hydrogen peroxide. Color change was assessed using the Fisher-Saller scale by assigning a number instead of a letter to each treated hair strand. The results of the modified scale were evaluated by analysis of variance and color loss was recorded by washing each strand 30 times. As results, no significant color loss was found after 30 washes with detergent; both ethanolic and methanolic extracts developed dark colors (U-Y on the Fisher-Saller scale, 21-25), while aqueous extracts developed ashy colors (M-O on the Fisher-Saller scale, 13-15). There is no commercial green peel-based hair dye on the market. This research shows a semi-permanent formulation as an ecological option to synthetic dyes. Keywords: Aloe vera, Euphorbia antisyphilitica, Fisher-saller, mordants, synthetic dye.
Resumen El ruezno o percarpio de nogal Juglans sp., es un desecho agrícola con fuente de compuestos orgánicos que aportan colorantes de forma natural. Estos pigmentos representan una alternativa a los productos de belleza que en su mayoría contienen alérgenos y carcinógenos. El objetivo del presente estudio fue evaluar la efectividad y pérdida de color de un colorante utilizando los extractos del pericarpio de Juglans sp. en mechones de cabello decolorado. Se obtuvieron extractos de pericarpio secos y molidos (10% p/v) a base de agua, etanol y metanol y se evaluaron en mechones de cabello decolorados con peróxido de hidrógeno. El cambio de color se evaluó utilizando la escala de Fisher-Saller asignando un número en lugar de una letra a cada mechón de cabello tratado. Los resultados de la escala modificada se evaluaron mediante análisis de varianza y se registró la pérdida de color lavando cada mechón 30 veces. Como resultados, no se encontró una pérdida de color significativa después de 30 lavados con detergente; tanto el extracto etanólico como el metanólico desarrollaron colores oscuros (U-Y en la escala de Fisher-Saller, 21-25), mientras que los extractos acuosos desarrollaron colores cenizoa (M-O en la escala de Fisher-Saller, 13-15). No existe ningún tinte para el cabello comercial a base de cáscara verde en el mercado. Esta investigación muestra una formulación semipermanente como una opción ecológica a los tintes sintéticos. Palabras clave: Aloe vera, Euphorbia antisyphilitica, Fisher-saller, mordientes, colorante sintético.
The green husk of Juglans sp., is an agricultural waste with a source of organic compounds that provide naturally coloring agents. Natural pigments represent an alternative to beauty products most of which contain allergens and carcinogens. The objective of this study was to evaluate the effectiveness and color loss of a dye using extracts from the pericarp of Juglans sp. in strands of bleached hair. Dried and ground pericarp extracts (10% w/v) based on water, ethanol, and methanol, were obtained and evaluated on bleached hair strands using hydrogen peroxide. Color change was assessed using the Fisher-Saller scale by assigning a number instead of a letter to each treated hair strand. The results of the modified scale were evaluated by analysis of variance and color loss was recorded by washing each strand 30 times. As results, no significant color loss was found after 30 washes with detergent; both ethanolic and methanolic extracts developed dark colors (U-Y on the Fisher-Saller scale, 21-25), while aqueous extracts developed ashy colors (M-O on the Fisher-Saller scale, 13-15). There is no commercial green peel-based hair dye on the market. This research shows a semi-permanent formulation as an ecological option to synthetic dyes. Keywords: Aloe vera, Euphorbia antisyphilitica, Fisher-saller, mordants, synthetic dye.
Resumen El ruezno o percarpio de nogal Juglans sp., es un desecho agrícola con fuente de compuestos orgánicos que aportan colorantes de forma natural. Estos pigmentos representan una alternativa a los productos de belleza que en su mayoría contienen alérgenos y carcinógenos. El objetivo del presente estudio fue evaluar la efectividad y pérdida de color de un colorante utilizando los extractos del pericarpio de Juglans sp. en mechones de cabello decolorado. Se obtuvieron extractos de pericarpio secos y molidos (10% p/v) a base de agua, etanol y metanol y se evaluaron en mechones de cabello decolorados con peróxido de hidrógeno. El cambio de color se evaluó utilizando la escala de Fisher-Saller asignando un número en lugar de una letra a cada mechón de cabello tratado. Los resultados de la escala modificada se evaluaron mediante análisis de varianza y se registró la pérdida de color lavando cada mechón 30 veces. Como resultados, no se encontró una pérdida de color significativa después de 30 lavados con detergente; tanto el extracto etanólico como el metanólico desarrollaron colores oscuros (U-Y en la escala de Fisher-Saller, 21-25), mientras que los extractos acuosos desarrollaron colores cenizoa (M-O en la escala de Fisher-Saller, 13-15). No existe ningún tinte para el cabello comercial a base de cáscara verde en el mercado. Esta investigación muestra una formulación semipermanente como una opción ecológica a los tintes sintéticos. Palabras clave: Aloe vera, Euphorbia antisyphilitica, Fisher-saller, mordientes, colorante sintético.
Al2O3 modificado con Zn2+ obtenido por el método sol-gel aplicado en la degradación de fenol por fotocatálisis heterogénea
Aguilar-Martínez, O., Piña-Pérez, Y.*, Tzompantzi-Morales, F.
Abstract
Se propuso el diseño y síntesis de Al2O3 modificado con diferentes contenidos de Zn2+ (0.5, 1.0 y 2.0% en masa), los cuáles fueron etiquetados como AZn05, AZn1 y AZn2, respectivamente. La preparación de los materiales se llevó a cabo por el método de síntesis sol-gel y fueron aplicados en la degradación y mineralización de fenol en medio acuoso por fotocatálisis heterogénea. Los materiales fueron caracterizados por difracción de rayos-X, espectroscopía de reflectancia difusa UV-Vis, fisisorción de nitrógeno y fotoluminiscencia. Por otro lado, la degradación y mineralización de fenol fue cuantificada por espectroscopía UV-Vis y carbono orgánico total, respectivamente. La evaluación fotocatalítica mostró que el Al2O3 sin modificar presentó un porcentaje de degradación de fenol del 67% y una mineralización del 59%. Sin embargo, la adición de Zn2+ en alúmina mejoró su eficiencia fotocatalítica, se observó que, el material más eficiente fue AZn1 con un porcentaje de degradación y mineralización del 79% y 68%, respectivamente. Estos resultados demuestran que la incorporación de bajas concentraciones de Zn2+ en Al2O3, tiene un efecto en el incremento de vacancias promoviendo una eficiencia fotocatalítica superior que Al2O3 sin modificar, además, el análisis por fotoluminiscencia muestra que la adición de Zn2+ disminuye la rapidez de recombinación del par fotogenerado e--h+. La síntesis de materiales novedosos a base de Al2O3 abre una brecha importante para su estudio en fotocatálisis ya que ha sido poco explorado, además, su aplicación en la remediación de aguas contaminadas atiende a un problema nacional que pretende mitigar los problemas de contaminación en agua. Palabras clave: Al2O3:Zn2+, degradación de fenol, fotocatálisis, luz UV, síntesis sol-gel.
The design and synthesis of modified Al2O3 with different Zn2+contents (0.5, 1.0, and 2.0% mass) was proposed, the materials were labeled as AZn05, AZn1, and AZn2, respectively. The preparation of the materials was carried out by the sol-gel synthesis method and they were applied in the degradation and mineralization of phenol in aqueous medium by heterogeneous photocatalysis. The materials were characterized by X-ray diffraction, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy, nitrogen physisorption, and photoluminescence. On the other hand, phenol degradation and mineralization were quantified by UV-Visible spectroscopy and total organic carbon, respectively. The photocatalytic evaluation showed that the unmodified Al2O3 gave a phenol degradation percentage of 67% and a mineralization of 59%. However, the addition of Zn2+ in alumina improved its photocatalytic efficiency, and it was observed that the most efficient material was AZn1 with a degradation and mineralization percentage of 79% and 68%, respectively. This finding shows that the incorporation of low concentrations of Zn2+ into Al2O3 has an effect on the increase of vacancies, promoting a higher photocatalytic efficiency than unmodified Al2O3, furthermore, photoluminescence analysis shows that the addition of Zn2+ decreases the recombination of the photogenerated pair e--h+. The synthesis of novel materials based on Al2O3 opens an important gap for its study in photocatalysis since it has been little explored, in addition, its application in the remediation of contaminated water addresses a national problem that aims to mitigate the problems of water pollution. Keywords: Al2O3:Zn2+, phenol degradation, photocatalysis, sol-gel synthesis, UV light.
Se propuso el diseño y síntesis de Al2O3 modificado con diferentes contenidos de Zn2+ (0.5, 1.0 y 2.0% en masa), los cuáles fueron etiquetados como AZn05, AZn1 y AZn2, respectivamente. La preparación de los materiales se llevó a cabo por el método de síntesis sol-gel y fueron aplicados en la degradación y mineralización de fenol en medio acuoso por fotocatálisis heterogénea. Los materiales fueron caracterizados por difracción de rayos-X, espectroscopía de reflectancia difusa UV-Vis, fisisorción de nitrógeno y fotoluminiscencia. Por otro lado, la degradación y mineralización de fenol fue cuantificada por espectroscopía UV-Vis y carbono orgánico total, respectivamente. La evaluación fotocatalítica mostró que el Al2O3 sin modificar presentó un porcentaje de degradación de fenol del 67% y una mineralización del 59%. Sin embargo, la adición de Zn2+ en alúmina mejoró su eficiencia fotocatalítica, se observó que, el material más eficiente fue AZn1 con un porcentaje de degradación y mineralización del 79% y 68%, respectivamente. Estos resultados demuestran que la incorporación de bajas concentraciones de Zn2+ en Al2O3, tiene un efecto en el incremento de vacancias promoviendo una eficiencia fotocatalítica superior que Al2O3 sin modificar, además, el análisis por fotoluminiscencia muestra que la adición de Zn2+ disminuye la rapidez de recombinación del par fotogenerado e--h+. La síntesis de materiales novedosos a base de Al2O3 abre una brecha importante para su estudio en fotocatálisis ya que ha sido poco explorado, además, su aplicación en la remediación de aguas contaminadas atiende a un problema nacional que pretende mitigar los problemas de contaminación en agua. Palabras clave: Al2O3:Zn2+, degradación de fenol, fotocatálisis, luz UV, síntesis sol-gel.
The design and synthesis of modified Al2O3 with different Zn2+contents (0.5, 1.0, and 2.0% mass) was proposed, the materials were labeled as AZn05, AZn1, and AZn2, respectively. The preparation of the materials was carried out by the sol-gel synthesis method and they were applied in the degradation and mineralization of phenol in aqueous medium by heterogeneous photocatalysis. The materials were characterized by X-ray diffraction, UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy, nitrogen physisorption, and photoluminescence. On the other hand, phenol degradation and mineralization were quantified by UV-Visible spectroscopy and total organic carbon, respectively. The photocatalytic evaluation showed that the unmodified Al2O3 gave a phenol degradation percentage of 67% and a mineralization of 59%. However, the addition of Zn2+ in alumina improved its photocatalytic efficiency, and it was observed that the most efficient material was AZn1 with a degradation and mineralization percentage of 79% and 68%, respectively. This finding shows that the incorporation of low concentrations of Zn2+ into Al2O3 has an effect on the increase of vacancies, promoting a higher photocatalytic efficiency than unmodified Al2O3, furthermore, photoluminescence analysis shows that the addition of Zn2+ decreases the recombination of the photogenerated pair e--h+. The synthesis of novel materials based on Al2O3 opens an important gap for its study in photocatalysis since it has been little explored, in addition, its application in the remediation of contaminated water addresses a national problem that aims to mitigate the problems of water pollution. Keywords: Al2O3:Zn2+, phenol degradation, photocatalysis, sol-gel synthesis, UV light.
Electrofitorremediación: remediación hibrida ex situ para la remoción de cromo hexavalente mediante Solanum elaeagnifolium Cav. y la aplicación de un campo eléctrico
Romero-Cervantes, M., García-Zúñiga, M., Castro-Salazar, J.I., López-Almanza, E.*
Abstract
La presencia de cromo hexavalente (Cr (VI)) en suelos es una problemática ambiental que se ha incrementado en las últimas décadas en México, este aumento se debe al uso que se le da al metal por distintos sectores industriales, entre ellos se encuentran por ejemplo el curtido de pieles que hace uso de sales de cromo para ablandar la piel y la industria automotriz que utiliza el metal para el cromado de autopartes, ambas industrias están bastante arraigadas en el estado de Guanajuato; sin embargo también son de los sectores industriales más contaminantes al liberar residuos de Cr (VI) al ambiente, sobre todo la industria curtidora ya que la mayoría de las empresas del gremio son de carácter artesanal. A pesar de que se han desarrollado técnicas fisicoquímicas para la remoción de metales pesados, estas tienden a ser costosas y en algunos casos pueden generar otro tipo de compuestos que pueden ser igual o más tóxicos que los originales. Es por ello, que las técnicas hibridas de remediación de suelos, como la electrofitorremediación, pueden utilizarse para la remoción de Cr (VI) presente en suelos industriales. En este estudio se utilizó suelo extraído del Parque P.I.E.L. de León, el cual es reconocido por agrupar a la mayoría de las empresas que realizan el proceso de curtido. El objetivo consistió en evaluar la técnica de electrofitorremediación a diferentes concentraciones del contaminante (140, 395 y 620 mg/Kg) establecidos en base a los valores de referencia indicados en la normatividad ambiental mexicana (NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004) para suelos de uso industrial, aplicando una corriente de 20 Volts por 24 horas durante en un periodo de 28 días y compararla con las técnicas por separado (fitorremediación y electrorremediación) a las mismas condiciones de tratamiento, la planta utilizada fue una planta nativa del sitio de muestreo la cual se identificó como Solanum elaeagnifolium Cav., se realizó una digestión alcalina al suelo para la extracción de Cr (VI) y se analizó su concentración final mediante una reacción colorimétrica con difenil-carbazida en solución ácida y se midió su absorbancia a 540 nm, determinando que para la electrofitorremediación la máxima remoción de cromo hexavalente fue de 92.40% a 620 mg/Kg, mientras que en la electrorremediación fue de 88.30% para 395 mg/Kg y en la fitorremediación de 28.31% a 140 mg/Kg. También se evaluó el efecto sobre el pH del suelo tratado con las técnicas por separado y combinadas, observando que este se mantiene inalterado favoreciendo con ello la remoción del metal. Demostrando con estos resultados, la eficacia de la electrofitorremediación para la recuperación de suelos industriales contaminados con este metal en comparación con otras técnicas. Palabras clave: cromo, electrocinética, electrofitorremediación, electrorremediación, fitorremediación.
The presence of hexavalent chromium (Cr (VI)) in soils is an environmental problem that has increased in recent decades in Mexico. This increase is due to the use given to the metal by different industrial sectors, including, for example, the leather tanning industry which uses chromium salts to soften the leather, and the automotive industry that uses the metal for chrome plating of auto parts. Both industries are well established in the state of Guanajuato; However, they are also among the most polluting industrial sectors, releasing Cr (VI) residues into the environment, especially the tanning industry, as most of the companies in the sector are artisanal. Although physicochemical techniques have been developed for the removal of heavy metals, they tend to be expensive and, in some cases, can generate other compounds that can be equally or more toxic than the original ones. Therefore, hybrid soil remediation techniques, such as electrophytoremediation, can be used for the removal of Cr (VI) from industrial soils. In this study, soil extracted from the P.I.E.L. Park in León was used, which is known for grouping together most of the companies that carry out the tanning process. The objective was to evaluate the electrophytoremediation technique at different concentrations of the contaminant (140, 395, and 620 mg/Kg) established on the basis of reference values indicated in the Mexican environmental regulations (NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004) for soils of industrial use, applying a current of 20 volts for 24 hours during a period of 28 days and comparing it with separate techniques (phytoremediation and electroremediation) under the same treatment conditions. The plant used was a native plant from the sampling site, identified as Solanum elaeagnifolium Cav. An alkaline digestion was carried out on the soil for the extraction of Cr (VI), and its final concentration was analyzed by a colorimetric reaction with diphenyl-carbazide in acid solution, and its absorbance was measured at 540 nm, determining that for electrophytoremediation, the maximum removal of hexavalent chromium was 92.40% at 620 mg/Kg, while in electroremediation, it was 88.30% for 395 mg/Kg, and in phytoremediation, 28.31% at 140 mg/Kg. The effect on the pH of the soil treated with the techniques separately and combined was also evaluated, observing that the pH remains unchanged, favoring the removal of the metal. These results demonstrate the effectiveness of electrophytoremediation for the recovery of industrial soils contaminated with this metal compared to other techniques. Keywords: chromium, electrokinetics, electrophytoremediation, electroremediation, phytoremediation.
La presencia de cromo hexavalente (Cr (VI)) en suelos es una problemática ambiental que se ha incrementado en las últimas décadas en México, este aumento se debe al uso que se le da al metal por distintos sectores industriales, entre ellos se encuentran por ejemplo el curtido de pieles que hace uso de sales de cromo para ablandar la piel y la industria automotriz que utiliza el metal para el cromado de autopartes, ambas industrias están bastante arraigadas en el estado de Guanajuato; sin embargo también son de los sectores industriales más contaminantes al liberar residuos de Cr (VI) al ambiente, sobre todo la industria curtidora ya que la mayoría de las empresas del gremio son de carácter artesanal. A pesar de que se han desarrollado técnicas fisicoquímicas para la remoción de metales pesados, estas tienden a ser costosas y en algunos casos pueden generar otro tipo de compuestos que pueden ser igual o más tóxicos que los originales. Es por ello, que las técnicas hibridas de remediación de suelos, como la electrofitorremediación, pueden utilizarse para la remoción de Cr (VI) presente en suelos industriales. En este estudio se utilizó suelo extraído del Parque P.I.E.L. de León, el cual es reconocido por agrupar a la mayoría de las empresas que realizan el proceso de curtido. El objetivo consistió en evaluar la técnica de electrofitorremediación a diferentes concentraciones del contaminante (140, 395 y 620 mg/Kg) establecidos en base a los valores de referencia indicados en la normatividad ambiental mexicana (NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004) para suelos de uso industrial, aplicando una corriente de 20 Volts por 24 horas durante en un periodo de 28 días y compararla con las técnicas por separado (fitorremediación y electrorremediación) a las mismas condiciones de tratamiento, la planta utilizada fue una planta nativa del sitio de muestreo la cual se identificó como Solanum elaeagnifolium Cav., se realizó una digestión alcalina al suelo para la extracción de Cr (VI) y se analizó su concentración final mediante una reacción colorimétrica con difenil-carbazida en solución ácida y se midió su absorbancia a 540 nm, determinando que para la electrofitorremediación la máxima remoción de cromo hexavalente fue de 92.40% a 620 mg/Kg, mientras que en la electrorremediación fue de 88.30% para 395 mg/Kg y en la fitorremediación de 28.31% a 140 mg/Kg. También se evaluó el efecto sobre el pH del suelo tratado con las técnicas por separado y combinadas, observando que este se mantiene inalterado favoreciendo con ello la remoción del metal. Demostrando con estos resultados, la eficacia de la electrofitorremediación para la recuperación de suelos industriales contaminados con este metal en comparación con otras técnicas. Palabras clave: cromo, electrocinética, electrofitorremediación, electrorremediación, fitorremediación.
The presence of hexavalent chromium (Cr (VI)) in soils is an environmental problem that has increased in recent decades in Mexico. This increase is due to the use given to the metal by different industrial sectors, including, for example, the leather tanning industry which uses chromium salts to soften the leather, and the automotive industry that uses the metal for chrome plating of auto parts. Both industries are well established in the state of Guanajuato; However, they are also among the most polluting industrial sectors, releasing Cr (VI) residues into the environment, especially the tanning industry, as most of the companies in the sector are artisanal. Although physicochemical techniques have been developed for the removal of heavy metals, they tend to be expensive and, in some cases, can generate other compounds that can be equally or more toxic than the original ones. Therefore, hybrid soil remediation techniques, such as electrophytoremediation, can be used for the removal of Cr (VI) from industrial soils. In this study, soil extracted from the P.I.E.L. Park in León was used, which is known for grouping together most of the companies that carry out the tanning process. The objective was to evaluate the electrophytoremediation technique at different concentrations of the contaminant (140, 395, and 620 mg/Kg) established on the basis of reference values indicated in the Mexican environmental regulations (NOM-147-SEMARNAT/SSA1-2004) for soils of industrial use, applying a current of 20 volts for 24 hours during a period of 28 days and comparing it with separate techniques (phytoremediation and electroremediation) under the same treatment conditions. The plant used was a native plant from the sampling site, identified as Solanum elaeagnifolium Cav. An alkaline digestion was carried out on the soil for the extraction of Cr (VI), and its final concentration was analyzed by a colorimetric reaction with diphenyl-carbazide in acid solution, and its absorbance was measured at 540 nm, determining that for electrophytoremediation, the maximum removal of hexavalent chromium was 92.40% at 620 mg/Kg, while in electroremediation, it was 88.30% for 395 mg/Kg, and in phytoremediation, 28.31% at 140 mg/Kg. The effect on the pH of the soil treated with the techniques separately and combined was also evaluated, observing that the pH remains unchanged, favoring the removal of the metal. These results demonstrate the effectiveness of electrophytoremediation for the recovery of industrial soils contaminated with this metal compared to other techniques. Keywords: chromium, electrokinetics, electrophytoremediation, electroremediation, phytoremediation.
A Heuristic proposal to minimize bottleneck and waiting time in a Flow Shop
Ireta-Sánchez, P.H., Martínez-López, R.*
Abstract
This article presents a Heuristic proposal to minimize two situations that occur when machines do not finish processing batches at the same time: 1) bottleneck when a machine takes more time to finish a batch and 2) waiting time that a batch must wait before being processed by the machine. To minimize both situations, batches must have the same processing time. To solve the above, the Heuristic proposal will select the job with the longest processing time and the number of pieces. Each piece will be a batch. The batch processing time is determined by the piece with the longest processing time. To validate the efficiency of the heuristic, information was collected from a case study of a metal-mechanic company. The Heuristic proposal was compared with other heuristics that have been used to solve the batch processing such as: First in-First Out (FIFO), Last in-First out (LIFO), Best Fit (BFF), First Fit (FF), Batch First Fit (BFF), First Fit Longest Processing Time (FFLPT), Decreasing Batch Size (DECR), Processing time to job size ratio increasing order (PIAI) and the Simplex method. The results showed an considerable reduction of bottleneck and waiting time using the Heuristic proposal compared with the others mentioned heuristic and the Simplex method. Keywords: Optimization, Flow shop, Heuristic, Simplex, Metaheuristic.
Este artículo presenta una propuesta de Heurística para minimizar dos situaciones que ocurren cuando las máquinas no terminan de procesar los lotes al mismo tiempo: 1) cuello de botella cuando una máquina toma más tiempo en terminar de procesar el lote y 2) tiempo de espera que un lote tiene que esperar para ser procesado por la máquina. Para minimizar ambas situaciones, los lotes deberán tener el mismo tiempo de procesamiento. Para resolver lo anterior, la propuesta de Heurística seleccionara el trabajo con el mayor tiempo de procesamiento y número de piezas. Cada pieza será un lote. El tiempo de procesamiento del lote es determinado por la pieza con el mayor tiempo de procesamiento. Para validar la eficiencia de la Heurística, se recolecto información de un caso de estudio de una compañía metal mecánica. La propuesta de Heurística se comparó con otras heurísticas que se han usado para resolver el procesamiento por lotes, tales como: Primera Entrada- Primera Salida (FIFO), Primera Salida-Primera Entrada (LIFO), Primer Ajuste (FF), Mejor Ajuste (BF), Primer Lote Ajustado (BFF), Primer Ajuste Tiempo de procesamiento más largo (FFLPT), Tamaño del Lote Decreciente (DECR), Orden creciente de la relación entre tiempo de procesamiento y tamaño del trabajo (PIAI) y Simplex. Los resultados mostraron reducción considerable del cuello de botella y tiempo de espera al usar la propuesta de Heurística comparado con las otras heurísticas mencionadas y método Simplex. Palabras claves: Optimización, Flujo continuo, Heurística, Simplex, Metaheurísticas.
This article presents a Heuristic proposal to minimize two situations that occur when machines do not finish processing batches at the same time: 1) bottleneck when a machine takes more time to finish a batch and 2) waiting time that a batch must wait before being processed by the machine. To minimize both situations, batches must have the same processing time. To solve the above, the Heuristic proposal will select the job with the longest processing time and the number of pieces. Each piece will be a batch. The batch processing time is determined by the piece with the longest processing time. To validate the efficiency of the heuristic, information was collected from a case study of a metal-mechanic company. The Heuristic proposal was compared with other heuristics that have been used to solve the batch processing such as: First in-First Out (FIFO), Last in-First out (LIFO), Best Fit (BFF), First Fit (FF), Batch First Fit (BFF), First Fit Longest Processing Time (FFLPT), Decreasing Batch Size (DECR), Processing time to job size ratio increasing order (PIAI) and the Simplex method. The results showed an considerable reduction of bottleneck and waiting time using the Heuristic proposal compared with the others mentioned heuristic and the Simplex method. Keywords: Optimization, Flow shop, Heuristic, Simplex, Metaheuristic.
Este artículo presenta una propuesta de Heurística para minimizar dos situaciones que ocurren cuando las máquinas no terminan de procesar los lotes al mismo tiempo: 1) cuello de botella cuando una máquina toma más tiempo en terminar de procesar el lote y 2) tiempo de espera que un lote tiene que esperar para ser procesado por la máquina. Para minimizar ambas situaciones, los lotes deberán tener el mismo tiempo de procesamiento. Para resolver lo anterior, la propuesta de Heurística seleccionara el trabajo con el mayor tiempo de procesamiento y número de piezas. Cada pieza será un lote. El tiempo de procesamiento del lote es determinado por la pieza con el mayor tiempo de procesamiento. Para validar la eficiencia de la Heurística, se recolecto información de un caso de estudio de una compañía metal mecánica. La propuesta de Heurística se comparó con otras heurísticas que se han usado para resolver el procesamiento por lotes, tales como: Primera Entrada- Primera Salida (FIFO), Primera Salida-Primera Entrada (LIFO), Primer Ajuste (FF), Mejor Ajuste (BF), Primer Lote Ajustado (BFF), Primer Ajuste Tiempo de procesamiento más largo (FFLPT), Tamaño del Lote Decreciente (DECR), Orden creciente de la relación entre tiempo de procesamiento y tamaño del trabajo (PIAI) y Simplex. Los resultados mostraron reducción considerable del cuello de botella y tiempo de espera al usar la propuesta de Heurística comparado con las otras heurísticas mencionadas y método Simplex. Palabras claves: Optimización, Flujo continuo, Heurística, Simplex, Metaheurísticas.
Valorización del fruto de Parmentiera aculeata en nutrición animal: su uso como sustrato para el crecimiento de dos cepas probióticas
Acuña-Juárez, L., Aguilar-Zárate, P., Muñiz-Márquez, D.B., Wong-Paz, J.E., Veana, F.*
Abstract
En México existen frutos de baja explotación biotecnológica, tal como el fruto de Parmentiera aculeata, cuyos usos son el maderable, medicinal y comestible (humanos y animales). En este sentido, es importante el uso de ingredientes que nutran, promuevan la salud digestiva y se mejore el crecimiento en los sistemas de producción pecuaria. Precisamente, los probióticos son microorganismos que confieren salud al huésped y existe interés por la búsqueda de nuevas fuentes de sustratos para estos. Por lo cual, el objetivo del trabajo fue utilizar el fruto de P. aculeata como sustrato para el crecimiento de bacterias probióticas en fermentación en estado sólido (FES). Los frutos se sometieron a un análisis químico-proximal. Posteriormente se evaluó el crecimiento (células/g bagazo seco, cel/gbs) de dos cepas probióticas en el desarrollo de las FES: Lactobacillus paracasei subesp. paracasei ATCC25302 y Lactobacillus plantarum subesp. plantarum ATCC 14917. Se aplicó un diseño experimental con arreglo ortogonal L9 (3^3) propuesto por Taguchi. Se evaluaron tres variables con tres niveles: pH (4.0, 5.0 y 6.0), humedad (50, 60 y 70 %) y concentración de inóculo (5, 10 y 15 %) y las FES se desarrollaron a 37 °C por 120 horas. De la composición químico-proximal del fruto, se encontraron diferencias en el contenido de grasas y proteínas con los reportes previos. Las condiciones óptimas de crecimiento en las FES para ambas cepas fueron pH 4.0, 70% de humedad y 15% de inóculo y se observó un máximo crecimiento de 1.42 x 109 cel/gbs para la cepa de L. plantarum subesp. plantarum ATCC14917 que superó 2.34 veces el crecimiento de la cepa de L. paracasei subesp. paracasei ATCC25302. Tras la validación, se superó 3.8 veces el valor predicho por el modelo de Taguchi. Estos resultados aportan información interesante para el área de nutrición animal, particularmente para el diseño de alimentos que mejoren el crecimiento en los sistemas de producción pecuaria. Palabras clave: Chote, Fermentación en estado sólido, Probióticos, Taguchi.
In Mexico, there are fruits with low biotechnological exploitation, such as the fruit of Parmentiera aculeata, whose uses are timber, medicinal and edible for humans and animals. In this sense, it is important to use ingredients that nourish, promote digestive health and improve growth of livestock production systems. Precisely, probiotics are microorganisms that confer health to the host and there is interest in the search for new sources of substrates for them. Therefore, the objective of the present work was to use the fruit of P. aculeata as a substrate for the growth of probiotic bacteria in solid-state fermentation (SSF). A chemical-proximal analysis of the fruit was carried out according to AOAC methodology. Two probiotic strains (Lactobacillus paracasei subsp. paracasei ATCC25302 and Lactobacillus plantarum subsp. plantarum ATCC 14917) were used for the development of SSFs using an experimental design with L9 (3^3) orthogonal arrangement proposed by Taguchi. Three parameters were evaluated: pH, humidity and inoculum concentration at three levels: 4.0, 5.0 and 6.0; 50, 60 and 70%; and 5, 10 and 15%, respectively. Incubation was carried out at 37°C for 120 hours. Growth was reported as cells/g dry bagasse (cel/gbs). From the chemical-proximal composition of the fruit, moisture and ash values are similar to those reported; fat and protein values are higher and carbohydrate values are lower than reported. The differences can be attributed to the geographical area and time of fruit harvesting. The optimum growth conditions for both strains was treatment 3: levels 1, 3 and 3 (pH 4.0, 70% moisture and 15% inoculum). The maximum growth value was 1.42 x 109 cells/gbs for the L. plantarum subsp. plantarum ATCC14917 strain, which exceeded 2.34 times the growth of the L. paracasei subsp. paracasei ATCC25302 strain. After validation, we observed a value of 3.8 times higher than the value predicted by the Taguchi model. These results provide interesting information for the area of animal nutrition, particularly for the design of feedstuffs that improve growth in livestock production systems. Keywords: Chote, Solid state fermentation, Probiotics, Taguchi.
En México existen frutos de baja explotación biotecnológica, tal como el fruto de Parmentiera aculeata, cuyos usos son el maderable, medicinal y comestible (humanos y animales). En este sentido, es importante el uso de ingredientes que nutran, promuevan la salud digestiva y se mejore el crecimiento en los sistemas de producción pecuaria. Precisamente, los probióticos son microorganismos que confieren salud al huésped y existe interés por la búsqueda de nuevas fuentes de sustratos para estos. Por lo cual, el objetivo del trabajo fue utilizar el fruto de P. aculeata como sustrato para el crecimiento de bacterias probióticas en fermentación en estado sólido (FES). Los frutos se sometieron a un análisis químico-proximal. Posteriormente se evaluó el crecimiento (células/g bagazo seco, cel/gbs) de dos cepas probióticas en el desarrollo de las FES: Lactobacillus paracasei subesp. paracasei ATCC25302 y Lactobacillus plantarum subesp. plantarum ATCC 14917. Se aplicó un diseño experimental con arreglo ortogonal L9 (3^3) propuesto por Taguchi. Se evaluaron tres variables con tres niveles: pH (4.0, 5.0 y 6.0), humedad (50, 60 y 70 %) y concentración de inóculo (5, 10 y 15 %) y las FES se desarrollaron a 37 °C por 120 horas. De la composición químico-proximal del fruto, se encontraron diferencias en el contenido de grasas y proteínas con los reportes previos. Las condiciones óptimas de crecimiento en las FES para ambas cepas fueron pH 4.0, 70% de humedad y 15% de inóculo y se observó un máximo crecimiento de 1.42 x 109 cel/gbs para la cepa de L. plantarum subesp. plantarum ATCC14917 que superó 2.34 veces el crecimiento de la cepa de L. paracasei subesp. paracasei ATCC25302. Tras la validación, se superó 3.8 veces el valor predicho por el modelo de Taguchi. Estos resultados aportan información interesante para el área de nutrición animal, particularmente para el diseño de alimentos que mejoren el crecimiento en los sistemas de producción pecuaria. Palabras clave: Chote, Fermentación en estado sólido, Probióticos, Taguchi.
In Mexico, there are fruits with low biotechnological exploitation, such as the fruit of Parmentiera aculeata, whose uses are timber, medicinal and edible for humans and animals. In this sense, it is important to use ingredients that nourish, promote digestive health and improve growth of livestock production systems. Precisely, probiotics are microorganisms that confer health to the host and there is interest in the search for new sources of substrates for them. Therefore, the objective of the present work was to use the fruit of P. aculeata as a substrate for the growth of probiotic bacteria in solid-state fermentation (SSF). A chemical-proximal analysis of the fruit was carried out according to AOAC methodology. Two probiotic strains (Lactobacillus paracasei subsp. paracasei ATCC25302 and Lactobacillus plantarum subsp. plantarum ATCC 14917) were used for the development of SSFs using an experimental design with L9 (3^3) orthogonal arrangement proposed by Taguchi. Three parameters were evaluated: pH, humidity and inoculum concentration at three levels: 4.0, 5.0 and 6.0; 50, 60 and 70%; and 5, 10 and 15%, respectively. Incubation was carried out at 37°C for 120 hours. Growth was reported as cells/g dry bagasse (cel/gbs). From the chemical-proximal composition of the fruit, moisture and ash values are similar to those reported; fat and protein values are higher and carbohydrate values are lower than reported. The differences can be attributed to the geographical area and time of fruit harvesting. The optimum growth conditions for both strains was treatment 3: levels 1, 3 and 3 (pH 4.0, 70% moisture and 15% inoculum). The maximum growth value was 1.42 x 109 cells/gbs for the L. plantarum subsp. plantarum ATCC14917 strain, which exceeded 2.34 times the growth of the L. paracasei subsp. paracasei ATCC25302 strain. After validation, we observed a value of 3.8 times higher than the value predicted by the Taguchi model. These results provide interesting information for the area of animal nutrition, particularly for the design of feedstuffs that improve growth in livestock production systems. Keywords: Chote, Solid state fermentation, Probiotics, Taguchi.
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