Tecnologico De Costa Rica Research Articles

Extensión universitaria y turismo: una reflexión sobre el proceso de formación de guías de turismo en Talamanca, Costa Rica

Este artículo expone elementos claves en el análisis de la extensión universitaria del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR), en el caso particular de la experiencia de capacitación de guías locales indígenas y su constitución en la primera agencia de turismo indígena (AGITUBRIT) liderada por indígenas Bribris de Talamanca, en Costa Rica. En cuanto al proyecto de extensión se abordó bajo un enfoque de Investigación Acción Participativa (IAP). Se pretende a través de esta experiencia reflexionar sobre las particularidades del trabajo de extensión tales como la importancia del diagnóstico participativo, los periodos de ejecución de un proyecto de extensión, la idoneidad del equipo extensionista, la vinculación interinstitucional, y el rol de las ciencias sociales en los procesos de extensión universitaria, principalmente en una universidad de base ingenieril como lo es el ITCR. Esto último se concluye como un elemento necesario en los procesos de extensión con el fin de propiciar un diálogo de saberes entre la academia y las comunidades originarias en el contexto de la transdisciplinariedad.

Captura y formación de imágenes hiperespectrales mediante UAV’s

En este artículo se explica el desarrollo de las primeras etapas de un sistema capaz de capturar imágenes hiperespectrales mediante un vehículo aéreo no tripulado (UAV), conocidos comúnmente como drones. Esto con el fin de formar una imagen o mapa hiperespectral completo a partir de las capturas realizadas. Además, se explica la teoría necesaria para comprender los conceptos que engloban la solución y los resultados obtenidos, así como las conclusiones de los avances. Lo explicado en el artículo corresponde una parte del trabajo realizado como proyecto de graduación para optar por el grado académico de Licenciatura en Ingeniería Mecatrónica, del Tecnológico de Costa Rica.

Instrucción entre Pares y Enseñanza Justo a Tiempo: una experiencia en la enseñanza de la Física en educación superior

Introducción: históricamente han existido dificultades para el aprendizaje de conceptos básicos de Física así como altos niveles de reprobación en estos cursos introductorios a nivel universitario. El Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) no es la excepción y por ello surge la iniciativa de innovar en la enseñanza. Objetivo: describir una experiencia en la implementación de metodologías activas en enseñanza en Física (instrucción entre pares y enseñanza justo a tiempo) así como el alcance de estas en el rendimiento académico de estudiantes que cursan Física General. Se parte del supuesto de que una transformación en el abordaje pedagógico de las lecciones puede incidir en el rendimiento estudiantil. Métodos: analizamos los resultados de quienes recibieron lecciones a través de estas metodologías activas en comparación a aquellos que fueron expuestos a clases magistrales. Resultados: obtuvimos mejoras significativas (F(1-59)=9,637, p=0,002) en las calificaciones de los exámenes de los estudiantes expuestos a metodologías activas en el curso (Media=64,3) en comparación a aquellos que recibieron clases magistrales (Media=54,5). Conclusión: es necesario que tanto docentes como instituciones dejen de asumir que todos los profesores poseen las habilidades cognitivas que facilitan una ganancia en el aprendizaje estudiantil sin una capacitación adecuada.

Ex vitro establishment and macropropagation of cassava (Manihot esculenta ‘Valencia’) to obtain disease-free rooted plants

A common practice during cassava cultivation in Costa Rica is the use of stem cuttings coming from farmers' plantations as vegetative seeds. This system has widely spread diseases all over the country, especially the phytoplasm associated “Frog Skin” disease. At Tecnologico de Costa Rica we developed a protocol for rapid multiplication of disease-free plantlets. Terminal buds obtained from in vitro plants were grown in a MS (1962) medium under four different light treatments: 100% blue light (465 nm), 100% red light (630 nm), 50-50% red-blue light and white fluorescent light (as control), all of them with a light intensity (PPFD) of 70 μmol m-2 s-1. The best plantlets for acclimatization were obtained with blue light, which resulted in thicker stems and shorter internodes. In a second experiment, in vitro plants were transferred to the greenhouse for acclimatization, where five different substrates were evaluated: coco-coir, peat moss with perlite (75-25), mix of coco-coir with peat, sterile sand and sterile mix of soil+sand. The percentage of successfully acclimated plants was above 90% for those grown with coco-coir and peat moss, 86% for mix coco-coir+peat moss, 82% for soil+sand and 60% for sand-grown plants. Acclimatized plants were taken to a greenhouse and grown in pots with coco-coir during 8 weeks; after this time, plants became fully developed. Then cuttings of 10 cm length were obtained from the top of the plant and rooted using IBA (indolebutyric acid) in four concentrations: 0, 500, 1000 and 1500 ppm. The higher number and length of roots resulted in those cuttings treated with 1000 ppm. After three weeks, the rooted cuttings were taken successfully to the field, with a mortality of 4%.

Estabilización anaeróbica de residuos sólidos biodegradables para proponer un producto alimenticio para cerdos, en el Tecnológico de Costa Rica

La generación de residuos es causa inmediata de cualquier tipo de actividad humana, hoy en día se está ante una sociedad de consumo que genera gran cantidad y variedad de residuos sólidos biodegradables procedentes de una amplia gama de actividades. El presente estudio tuvo como objetivo la evaluación de tratamientos de estabilización de residuos sólidos biodegradables, provenientes del restaurante institucional del Tecnológico de Costa Rica, como alternativa de para gestionar y valorizar dichos residuos a través de la alimentación de cerdos de engorde. La estabilización se obtuvo a partir de una fermentación anaeróbica con microorganismos eficaces (EM), a partir de tres tratamientos que consideraron distintas proporciones de adición de EM, semolina, y melaza de caña en polvo, dispuestos en capas en microsilos para la fermentación. Se evaluaron cualitativamente parámetros físicos, y cuantitativamente parámetros nutricionales como fueron el porcentaje de proteína, fibra total, cenizas y extracto etéreo, así como humedad, pH, Energía Bruta, presencia de Salmonella y Coliformes Fecales. Como resultados se obtuvo un producto de tipo energético, estabilizado al ser llevado a un pH ácido y no se detectó presencia de patógenos. Finalmente, se realizó un análisis económico y ambiental del uso de los residuos estabilizados en un caso hipotético de producción porcina según parámetros nacionales, resultando en la posibilidad de obtener rentabilidad e inocuidad en los tratamientos, además de lograr evitar ciertos costos ambientales y una mejor gestión en general.

Inclusión de criterios ambientales en las compras públicas en Costa Rica: suministros de oficina

El sector público es el principal consumidor del país, por ende, tiene la capacidad de accionar los mercados hacia modelos de producción sostenibles. Costa Rica cuenta con iniciativas para promover las compras verdes y sustentables en sus instituciones estatales. Sin embargo, aún existe desconocimiento y falta de experiencia. Esta investigación propone la inclusión de criterios ambientales en los procesos de contratación administrativa, desarrollada en el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) para la compra de suministros de oficina. Para esto, se definieron criterios ambientales con sus respectivas evidencias de verificación y se realizaron entrevistas a proveedores con el fin de determinar la factibilidad de cumplimiento. Los hallazgos encontrados reflejan la poca capacidad de los proveedores consultados para responder a los criterios ambientales, la importancia de realizar estudios de mercado para su adecuada clasificación en los carteles y la necesidad de formación ambiental de los entrevistados para obtener mejores rendimientos en las licitaciones.

Relación entre diseño instruccional y rendimiento académico en un curso presencial y bimodal de Matemática: Un estudio cuasiexperimental

La finalidad de esta investigación consistió en analizar la relación del diseño instruccional (DI) de un curso de Cálculo y Álgebra Lineal (CAL) en modalidad presencial y bimodal con el rendimiento académico del estudiantado. El diseño del estudio fue cuasiexperimental y se ejecutó en dos fases, una de planificación y otra de intervención, en una muestra de 64 estudiantes del Instituto Tecnológico de Costa Rica. Los datos de las variables del diseño instruccional: objetivos, contenidos curriculares, actividades aprendizaje, materiales educativos y estrategias de evaluación fueron recolectados en el 2013 con una escala tipo Likert mediante la técnica de la encuesta autoadministrada. Según los resultados de la t de student y de regresión lineal múltiple, se comprobó que existe una relación estadísticamente significativa entre la percepción del estudiantado sobre el diseño instruccional y su rendimiento académico. Con estos hallazgos se evidencia que una adecuada planificación del curso contribuye positivamente con el desempeño académico del estudiantado, sea en una modalidad presencial o bimodal. Por ello la principal recomendación es incentivar a los docentes a usar el diseño instruccional en la organización de un curso y valorar como una alternativa la opción bimodal por su flexibilidad de horarios, sobre todo al comprobar que el tipo de modalidad no es un factor significativo en el rendimiento en Matemática.

CFD Modeling of Plasma Gasification Reactor for Municipal Solid Waste

Plasma gasification of municipal solid waste (MSW) is one of the thermochemical technologies that convert waste into energy. The waste is exposed to high temperatures to transform the organic compounds into synthetic gas that could be used as power source, fuel substitute or reactive in the biofuel production. The inorganic compounds are melted completely and an inert environmentally friendly vitrified is obtained, that could be used as building material. Plasma gasifiers have some advantages against traditional gasifiers, for example, high temperature and heating rates lead to compact reactors, improving their performance and conversion rates. Moreover, all the inorganic residues are processed in a melting chamber, leaving a fully vitrified, strong, and resistant to chemical leaching material. On the other hand, this kind of technology has some disadvantages like high initial investment and high electric consumption of plasma torches. All these aspects, as well as others, are being studied at the Instituto Tecnologico de Costa Rica, through the development of computational fluid dynamics (CFD) models, defining a prototype reactor with a capacity of 1–2 metric tons of MSW per day and using DC nontransferred arc thermal plasma torch. Variations on composition within the MSW and process conditions will be studied in order to achieve high efficiency and economic feasibility. The CFD models include mechanical, thermal and chemical aspects of the turbulent reactive flows inside the gasification reactor, with 0-D, 2-D, as well 3-D considerations. The experimental phase of the project will be developed soon, taking into account the CFD models results, to implement the technology and eventually improve it.

Evaluación técnica de dos métodos de compostaje para el tratamiento de residuos sólidos biodegradables domiciliarios y su uso en huertas caseras

<p class="p1">La necesidad de plantear soluciones para apoyar la gestión integral de los residuos sólidos biodegradables ha llevado a proponer métodos de tratamiento como el compostaje, el cual consiste en la transformación de residuos sólidos por medios biológicos, bajo condiciones controladas, en productos como abono, sustrato o enmiendas para la agricultura. Por esto, se evaluó técnicamente dos métodos de compostaje de residuos sólidos biodegradables con miras a utilizar el abono resultante en huertas caseras: el primero, basado en la utilización de un sustrato degradador inoculado con microorganismos de montaña, y el segundo, inoculado mediante el procedimiento Takakura, denominados MM y TK en adelante.</p><p class="p1">En ambos sustratos se agregaron residuos sólidos biodegradables recolectados en comedores y sodas del Tecnológico de Costa Rica (TEC), cuya composición es similar a los residuos domiciliarios, y se analizaron las variables de temperatura, altura y pH del proceso de compostaje. Además se hicieron pruebas sensoriales del proceso y el producto resultante, y un análisis microbiológico del abono obtenido. </p><p class="p1">Ambos procesos presentaron comportamientos adecuados para la degradación de los residuos sólidos, con temperaturas superiores a 50 °C, una evolución de pH adecuada para este tipo de compostaje y una reducción en altura del volumen del material de compost. Además, no se observaron lixiviados ni se percibieron olores desagradables ni la presencia de insectos en los sitios de procesamiento. Si bien, por ambos métodos se obtuvo un abono inocuo y con características apropiadas para ser utilizado en huertas caseras, se identificaron diferencias significativas entre los procesos en cuanto a las variables temperatura y altura, no así en cuanto al pH; el compostaje con el método TK alcanzó una mayor temperatura y el volumen disminuyó más que con el MM, por lo que fue más eficiente en la reducción del residuo.</p>

ENRAIZAMIENTO DE VITROPLANTAS DE MEMBRILLO (Cydonia oblonga) POR MEDIO DE INMERSIÓN TEMPORAL AUTOMATIZADA Y SU ACLIMATACIÓN

RESUMEN El membrillo (Cydonia oblonga) es un frutal no tradicional en Costa Rica que presenta propiedades médicas y nutricionales, sin embargo la lentitud del crecimiento y enraizamiento dificulta obtener poblaciones homogéneas mediante técnicas convencionales. Es por esta razón que esta investigación tuvo como objetivo la producción de material vegetal uniforme en tiempos reducidos empleando sistemas de inmersión temporal (RITA ®). Se utilizó como referencia un medio de enraizamiento semisólido MS, suplementado con 0,1 mg L-1 ANA; 0,3 mg L-1 AIB y 3% de sacarosa a un pH de 6,5; desarrollado por el Centro de Investigación en Biotecnología(CIB), del Instituto Tecnológico de Costa Rica (IT CR), en Cartago. Se realizaron cuatro variaciones en la concentración de sacarosa (1%, 2%, 3% y 4%) en medio líquido. Cada ensayo fue evaluado con vitroplantas previamente expuestas al medio correspondiente empleado en los tratamientos, de forma estacionaria por un período de 15 días, y con vitroplantas sin tratamiento previo (ocho tratamientos en total). La comparación de los porcentajes de enraizamiento mostraron una influencia directa en la dosis de sacarosa utilizada, obteniéndose los mejores resultados con 2% de sacarosa sin pretratamiento (73,3%). Las vitroplantas se aclimataron en cilindros a base de turba previamente desinfectados con fungicidas y se colocaron en cámaras húmedas a una temperatura promedio de 20,5 °C y una humedad relativa de 75,5% estableciendo ciclos de fertilización semanales. Se obtuvo un 80% de sobrevivencia a la aclimatación, debido a que algunas plántulas presentaron un estrangulamiento del tallo provocado por un ataque fúngico. Los conidióforos identificados por microscopia óptica y electrónica de barrido mostraron la presencia de Cladosporium spp., el cual fue controlado con las moléculas fungicidas carbendazima e iprodione.

Gestión interuniversitaria y responsabilidad en la gestión ambiental: Plan de acción para el mejoramiento de la gestión integral de los residuos sólidos

El presente artículo reporta los principales hallazgos de una investigación en el campo de la educación ambiental como un aporte para la gestión interuniversitaria. Es un estudio que, en su ejecución, contó con la participación de tres universidades estatales del sistema educativo costarricense: el Tecnológico de Costa Rica (TEC), la Universidad de Costa Rica (UCR) y la Universidad Nacional (UNA). El objetivo general se encauza hacia proponer un modelo ambiental para la adecuada gestión de los residuos sólidos en el cantón de Guácimo, ubicado en la provincia de Limón, Costa Rica y así, ofrecer insumos para la gestión universitaria en este campo. La investigación se realizó bajo un enfoque mixto; dentro de sus principales hallazgos se determinó que el problema ambiental de la región en estudio es multivariado, incluye aspectos de decisión política, dificultades administrativas, problemas de planeamiento, falta de inversión, inexistencia de planes de gestión, inexistencia de controles, así como baja cobertura en la recolección, ausencia de sitios apropiados para el tratamiento de residuos y poca formación en el área de la educación y la salud ambiental, aspectos que se tratan de atender desde la gestión inter, multi y transdisciplinar, así como interuniversitaria.

Experiencia de producción de lechuga americana (Lactuca sativa) hidropónica, tipo NFT

<p class="p1">El término hidroponía se concibe como el estudio de los cultivos sin tierra. En la actualidad, es explotada comercialmente, y al cultivo se le agrega una solución nutriente que contiene los elementos esenciales requeridos por la planta para su crecimiento, bajo distintas técnicas, como la de Cultivo con Flujo Laminar de Nutrientes o NFT, por sus siglas en inglés. </p><p class="p1">En el Centro de Prácticas Docentes e Investigación Agropecuaria de la Escuela de Agronegocios del Instituto Tecnológico de Costa Rica (TEC) se cuenta, actualmente, con un sistema de este tipo NFT donde estableció una actividad de fortalecimiento que ha resultado en la observación de ciertas características a partir de la experiencia generada, de la cual se espera fomentar el uso de la hidroponía, así como divulgar información técnica y de buenas prácticas en este tipo de cultivo entre usuarios interesados. </p>

Definición del proceso de elaboración de una bebida fermentada a partir de pulpa del café (broza)

<p class="Pa9">La riqueza de sus suelos y sus condiciones climáticas le han permitido a Costa Rica convertirse en un país cuya economía se sustenta en la agricultura. El café ha sido el cultivo de mayor importancia social y económica.</p> <p class="Pa9">Sin embargo, los productores del “grano de oro” no pueden exportar el producto procesado, dándo­sele el valor agregado fuera de nuestras fronteras. Enfrentan, además, precios cambiantes y difíciles de predecir, dado que dependen de las condiciones climáticas de otras regiones del mundo.</p> <p class="Pa9">El beneficiado del café genera una cantidad de resi­duos que supera en un 60% el peso del grano. En promedio, se estima que anualmente se producen 400000 toneladas de pulpa o broza de café, un residuo que por su naturaleza perecedera presenta problemas de manejo y contaminación ambiental.</p> <p class="Pa9">Ante tal panorama, el sector cafetalero coope­rativo, representado por el Instituto de Fomento Cooperativo (INFOCOOP), unió esfuerzos con el Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) y se planteó proyectos dirigidos a la obtención de pro­ductos con alto valor agregado a partir del café y sus residuos.</p> <p class="Pa9">Entre los productos desarrollados sobresale una bebida fermentada a partir de la broza. En el ITCR se trabajó a escala artesanal (utilizando baldes plásticos de 21 litros) y a nivel piloto (al adquirir el INFOCOOP un fermentador de 3,0 litros). Para escalar el proceso, se recurrió al Centro Nacional de Innovaciones Biotecnológicas (CENIBiot), institu­ción que cuenta con el equipo ideal. Se realizaron pruebas preliminares con fermentadores de 7 litros y tres niveles de escalamiento: 15, 50 y 100 litros de capacidad.</p> <p class="Pa9">En este artículo se presenta la definición del pro­ceso, la selección de procedimientos y maquinaria etapa por etapa, representándose el resultado final en la figura 4. Se logró obtener un producto de calidad organoléptica (sensorial) aceptable para el consumidor en todas las escalas aplicadas.</p> Los análisis sensoriales de aceptación fueron reali­zados por el Centro Nacional de Investigación en Tecnología de Alimentos (CITA) de la Universidad de Costa Rica. El CITA también efectuó pruebas de producto en desarrollo para definir la preferencia del consumidor, utilizando cinco cepas diferentes de levaduras: <em>Saccharomyces Cerevisiae Bayanus S6U</em>, <em>S.C. Davis 522</em>, <em>S.C. Levuline ALS </em>(levadura seca activa) y <em>S.C. Vitilevure C </em>y SC comercial como levadura de panificación. No se encontró diferencias significativas en la aceptación por parte del consumidor.

METACRÍTICA DE LA CRÍTICA LITERARIA COSTARRICENSE

Este artículo analiza el rol de la crítica literaria costarricense dentro del contexto socio-económico costarricense. Para esto, además, se estudia la producción académica de varios investigadores de la Universidad de Costa Rica y del Instituto Tecnológico de Costa Rica. Se propone, a través del concepto de lectura positiva, que hay una desconexión entre el contexto costarricense y la labor realizada por la crítica literaria costarricense.

La huella de carbono del Instituto Tecnológico de Costa Rica

Este estudio estima las emisiones de gases efecto invernadero (GEI) del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR) según los lineamientos del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC). Se obtuvo que el ITCR durante el período 2007 - 2009 emitió en promedio 2 541 t/año de CO2 equivalente, y que las emisiones podrían llegar a 3 741 t/año CO2 para el período 2011 - 2021. Del promedio de emisiones del período 2007 - 2009, un 85% corresponde a la sede de Santa Clara y un 15% a las Sede Cartago y Centro Académico San José. Las fuentes de emisión evaluadas para toda la institución fueron: fermentación entérica del ganado (40%), gestión del estiércol (36%), flotilla vehicular (11%), viajes aéreos (4%), planta de matanza (4%), factor térmico de la electricidad (4%), combustible institucional (1%) y gas LP institucional (0,1%). Determinó que el área necesaria a reforestar para mitigar dichas emisiones para el período 2011 - 2021 es, a manera de ilustración, de 170 ha, con la especie Gmelina arborea. Para mitigar las emisiones de la sede Central y Centro Académico de San José se requiere de reforestar 32 ha, mientras que para la Sede de Santa Clara se requiere de 138 ha, esto por cuanto la gestión entérica del ganado genera excesivos volúmenes del GEI metano y óxido nitroso. De adoptar este proyecto el ITCR se estaría posicionando como una institución de educación superior Carbono Neutral durante un período de 10 años. Se señala que es importante complementar la mitigación con reforestación y políticas ambientales dirigidas a disminuir las emisiones de cada fuente de emisión.

La formación continua en las unidades de información: el caso de la Biblioteca José Figueres Ferrer del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR)

En este articulo se destaca la importancia de la educacion continua como un proceso para mejorar la produccion y el desarrollo profesional de la organizacion y su personal, a fin de ampliar el conocimiento base y mantenerse al dia sobre los nuevos avances tecnologicos. Se expone la experiencia que ha tenido la Biblioteca Jose Figueres Ferrer del Instituto Tecnologico de Costa Rica, con la aplicacion de un Programa de Formacion Continua para contribuir a la formacion permanente de su personal.

ICONE19-43983 An Engineering Approach to the Design and Construction of a Small Modular Stellarator for Magnetic Confinement of Plasma : SCR-1

This paper briefly describes the design and construction of Stellarator of Costa Rica 1 (SCR-1) from an engineering perspective. SCR-1 is a small modular Stellarator for magnetic confinement of plasma developed by the Plasma Physics Group of the Instituto Tecnologico de Costa Rica (ITCR). The SCR-1 is based on the small Spanish Stellarator UST_1 (Ultra Small Torus 1), created by engineer Vicente Queral [1]. Some of the characteristics of the SCR-1 are the following: it will be a 2-field period modular stellarator with an aspect ratio &ap; 6; low shear configuration with core and edge rotational transform equal to 0.32 and 0.28; it will employ stainless steel torus-shaped vacuum vessel which will hold a plasma with an average radius a &ap; 42.2 mm, a volume of 8 liters (0.008 m^3), and major radius R=238 mm. This plasma will be confined by a magnetic field (B &ap; 90 mT) given by 12 modular coils with 12 turns each, carrying a current of 725 A per turn providing a total toroidal field (TF) current of 8.7 kA-turn per coil. The coils will be supplied by a bank of cell batteries of 120 V. Typical length of the plasma pulse will be between 4 s to 10 s. The plasma heating will be achieved by electron cyclotron radio-frequency (ECH) from two magnetrons providing a total power of 5kW, at a frequency of 2.45GHz corresponding to the first harmonic (B_0=87.8 mT). The expected electron temperature and density are 15 eV and 7×10^<16> m^<-3> respectively. The initial diagnostics on the SCR-1 will consist of a Langmuir probe with a displacement system, a heterodyne microwave interferometer (frequency of 28 GHz, corresponding to a wavelength of λ=10.71 mm). The first plasma of the SCR-1 is expected at the beginning of 2012.

Vaso fermentador de bajo costo para la micropropagación masiva de jengibre

Low cost glass fermentor design for mass micropropagation of ginger. We developed a low cost glass fermenting devise for massive micro-propagation of ginger in the Biotechnology Research Center of Instituto Tecnologico de Costa Rica, during the fi rst semester of 2003. The fermenting devise is an effi cient, low cost system (approximated $4 USD), that uses 350 ml of liquid media, and it is able to propagate between 50 to 75 explants, each one producing 2,9±1.4 buds, with an average height of 3.1±0.1cm, fresh weight of 1.2 ± 0.5g and dry weight of 0.24 ± 0.27g.