Trabajos Finales de Graduación

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Comparación de la sensibilidad de dos especies de hidras (Hydra attenuata e Hydra viridis) a dos plaguicidas aplicados en los cultivos de piña para la selección del organismo más sensible en la batería de pruebas de ECOTOX, Costa Rica, 2020-2022
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022) Jones Peñaranda, Caroline; Ugalde Salazar, Rocío
En diversos estudios de la calidad de aguas superficiales cercanas a plantaciones de piña de la Región Huetar Atlántica de Costa Rica, se han encontrado residuos de numerosos plaguicidas usados en estos cultivos. Para muchas de estas sustancias se desconoce el efecto sobre los organismos acuáticos, pues entre más sensibles sean estos, mayor será el impacto para la comunidad que los habita. Las hidras han sido usadas en bioensayos de toxicidad debido a su sensibilidad a contaminantes, sirviendo como herramienta para determinar efectos de los plaguicidas sobre ecosistemas acuáticos. En este estudio se comparó la respuesta de la Hydra attenuata e Hydra viridis a dos de los plaguicidas más comúnmente usados en el cultivo de piña y detectados en muestras de agua: el herbicida diuron y el insecticida etoprofos. Para esto se realizaron bioensayos de toxicidad con cada una de estas sustancias y posteriormente, con una mezcla de estas, con el fin de determinar cuál de las dos especies resultaba más sensible a estas sustancias, para luego usarla como parte de la batería de organismos de prueba del Laboratorio de Estudios Ecotoxicológicos (ECOTOX). La H. attenuata fue la especie más sensible a ambos plaguicidas, con LC50s de 16,84 mg/L y 103,01 mg/L; y EC50s de 4,24 mg/L y 23,74 mg/L para diuron y etoprofos, respectivamente. Mientras tanto la H. viridis tuvo LC50s de 36,94 mg/L y 103,01 mg/L, con EC50s de 13,64 mg/L y 53,12 mg/L, también para diuron y etoprofos, respectivamente. La exposición a la mezcla de plaguicidas solo causó mortalidad a la H. viridis y tuvo efecto sinérgico en ambas especies. Estos resultados sugieren que la H. attenuata es la especie más apropiada para la evaluación de efectos de plaguicidas, pero se deben realizar más estudios sobre las interacciones de los contaminantes en mezclas, porque estas pueden modificar su toxicidad para diferentes especies.
Diseño de un plan de ecoeficencia para doce estaciones de la GAM y el edificio central del Benemérito Cuerpo de Bomberos de Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019) Hidalgo Masís, Wendy Marcela; Leiva Ulate, Rolando
Hoy en día, es necesario que un país cuente con cuerpos de emergencia como lo es el Benemérito Cuerpo de Bomberos de Costa Rica. Sin embargo, para que dicha institución brinde sus servicios, estos deben utilizar recursos como: electricidad, agua y combustible fósil. Además, generan residuos y emisiones de gases de efecto invernadero producto de las actividades que realizan. Por tal razón, esta institución busca realizar sus labores de una manera eficiente con el medioambiente y ha visto necesario el diseño de un plan de ecoeficiencia para doce estaciones de la Gran Área Metropolitana y el edificio de oficinas centrales. Este proyecto se desarrolló en tres fases. La primera fase fue un diagnóstico ambiental, en el cual se pudo determinar el consumo de energía eléctrica, agua y combustible fósil, así como la generación de residuos y la situación ambiental actual de la institución. En la fase dos se realizó un inventario de emisiones de GEI y un diagnóstico energético. Para finalizar, en la tercera fase, se elaboró el plan de ecoeficiencia, el cual contiene las medidas de ecoeficiencia a aplicar. Entre los principales resultados obtenidos están: la estación de bomberos de Alajuela y Pavas y el edificio de oficinas centrales son considerados sitios críticos, debido al consumo significativo de recursos ambientales; en cada uno de estos sitios se generan 97.1, 155.3 y 139.5 toneladas de dióxido de carbono equivalente, respectivamente; además, las medidas de ecoeficiencia planteadas que se destacan son la captación de agua pluvial y la instalación de paneles solares.
Evaluación de la eficiencia de degradación de un microorganismo seleccionado en residuos del procesamiento y extracción de aceite de Elaeis Guineensis en la planta industrial aceitera de Coto 54
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022) Balladares Centeno, Meylin; Flores Quirós, Mariel Adriana; Solís Torres, Ligia Dina
En la actualidad es necesario la búsqueda de alternativas que suplan las necesidades de la agroindustria, de manera que logren realizar las actividades económicas con regularidad sin sacrificar el ambiente para cumplirlo. Una de las industrias con mayor desarrollo a nivel nacional es la extracción y producción de aceite de palma africana la cual genera una gran cantidad de empleos en las zonas donde su cultivo se lleva a cabo, así mismo debido al proceso característico que se utiliza para obtener el aceite se generan grandes cantidades de residuos agroindustriales en la Planta Industrial Aceitera de Coto 54 donde se producen 5.000 toneladas métricas de residuo biomásico al mes en temporada baja y 11.000 toneladas métricas al mes en temporada alta. El presente trabajo de investigación tuvo como finalidad evaluar la biodegradación de los residuos del procesamiento y extracción de aceite de Elaeis guineensis mediante una prueba piloto en la Planta Industrial Aceitera de Coto 54, para la aplicación de una tecnología de gestión del residuo. La metodología empleada se dividió en tres fases, siendo la primera de ellas la fase líquida en donde se analizaron veinticuatro muestras de fibra de palma africana en medio GYM, de las cuales seis fueron inoculadas con Trichoderma spp y seis con el hongo P. ostreatus, se realizaron análisis de pH, temperatura, lignina, reducción de azúcares por medio de glucosa y análisis cualitativos por medio de fotografías para determinar la degradación de los ensayos. El pH de los ensayos inoculados con ostra llegó a ser el óptimo lográndose estabilizar, mientras que los valores de pH de Trichoderma fueron similares a los controles, en cuanto a los análisis de glucosa para el P. ostreatus disminuyó de 1000 ug/ml a 200 ug/ml al pasar 30 días, por su parte para el segundo hongo no se observó ninguna disminución marcada. La fase dos correspondió a la fase sólida, en donde se utilizaron contenedores a las cuales se les aplicó tierra en una relación 1:3 al tamaño del alto del recipiente y se colocó la fibra la cual fue inoculada con el hongo Trichoderma sp, en dicha fase se realizaron análisis de pH, humedad, temperatura, análisis cualitativo y relación C/N. Las temperaturas alcanzadas para ensayos enterrados como para los que se encontraban en montículo con presencia del hongo se encontraron dentro del rango de 22-24°C, por su parte el porcentaje de humedad alcanzado en los ensayos en general fueron de 30-40%, en cuanto a la relación carbono nitrógeno se obtuvieron resultados menores de 25 para los ensayos enterrados, así como los expuestos en montículos. En la tercera fase se realizó el ensayo en campo, en el cual se valoró el funcionamiento del hongo seleccionado siendo este el P. ostreatus, al exponerse a las condiciones propias del área de estudio se obtuvieron resultados lineales de pH los cuales se encontraron en un rango alcalino, mientras que la temperatura más alta alcanzada fue de 30,13°C para el ensayo sin adición de agua, tanto el ensayo en seco como el húmedo alcanzaron la temperatura óptima de crecimiento en la tercera y quinta semana, mientras que los porcentajes de humedad se encontraron entre 20-57%. Los ensayos en campo fueron invadidos por dos tipos de hongos identificados como Comatus coprinus y el Neurospora crassa. Una vez que se completaron las fases establecidas del estudio, se evidencia tanto cualitativa y cuantitativamente que el microorganismo que representó una mayor afinidad para el aprovechamiento de las estructuras lignocelulósicas de los residuos de palma utilizados y obtuvo un desarrollo más cercano al óptimo corresponde al hongo ostra bajo condiciones controladas. Por su parte, el comportamiento de este una vez que se aplicó en campo, presentó mayores variaciones de los parámetros evaluados debido a la exposición de condiciones ambientales propias del área de estudio, las cuales redujeron su capacidad para degradar el residuo en el tiempo establecido en la prueba piloto. Finalmente, a partir de las principales conclusiones se destaca la necesidad de profundizar e invertir en investigaciones que a partir de una tecnología ambiental de gestión de residuo solvente la problemática referente al manejo de los residuos agroindustriales a nivel nacional.
Evaluación de la gestión ambiental y de salud ocupacional de cuatro organizaciones en San José, enfocada en procesos de elaboración de productos de alta demanda
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2019) Azofeifa Castillo, Krista; Granados Tenorio, Jéssica; Vetrani Chavarría, Karla
Las mipymes, en general, son actores claves para incrementar el crecimiento económico y social debido a su gran heterogeneidad en su acceso a mercados, tecnologías y capital humano, así como su vinculación con otras empresas; factores que afectan su productividad, capacidad de exportación y potencial de crecimiento. El presente trabajo de graduación busca fungir como ejemplo en la aplicación de algunas herramientas para el fortalecimiento de mipymes del sector alimentario. Con miras a ello, se evaluó la gestión ambiental y ocupacional mediante herramientas para saber qué debilidades y fortalezas tenían cada una, y de esta manera propiciar su mejora. Para hacer una breve mención de las herramientas utilizadas durante este proceso de estudio, se puede indicar la aplicación del método FODA, donde la recopilación de información se llevó a cabo por medio de preguntas dirigidas, clasificando las principales fortalezas, oportunidades, amenazas y debilidades; ecomapas para detectar puntos críticos de consumo y generación, el método LEST también fue utilizado para la determinación de las condiciones laborales con las que se trabajaba, en conjunto con la aplicación de matrices como la MIIA para la identificación de algunos aspectos ambientales. Finalmente, se realizó un informe con todos los datos recopilados de cada organización, en el cual se incluyó un plan de acción, donde se les brindaron propuestas de fácil aplicación y económicas para que de esta manera las pudieran implementar. Las principales conclusiones obtenidas reflejan, similitudes en las condiciones de las mipyme, por ejemplo, el 100 % experimenta débiles molestias en carga física, pero el porcentaje aumenta según la cantidad de empleados y la demanda de producción; no cumplen con los “Niveles y condiciones de iluminación que deben tener los centros de trabajo”, dando como resultado un punto crítico en el aspecto ocupacional y carecen de programas ambientales que las posicionen como ecoeficientes o menos agresivas con el medio ambiente.
Madera aserrada de Terminalia amazonia (J.F. Gmell) “Amarillón”: estandarización para uso en la construcción.
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2024) Navarro Zumbado, Kendall; Chacón Marín, Sergio
El material de evaluación utilizado fue la especie forestal Terminalia amazonia (cc Amarillón o Roble Coral), proveniente de plantación forestal del pacífico central de Costa Rica, con edad de 26 años proporcionado por la empresa BARCA S.A. El cual ha sido unas de las especies estudiadas por su alto potencial de adaptación a suelos ácidos (tipo Ultisoles) los cuales cubren gran parte del país hasta un 46,8% (INTA, 2016), así como su buen crecimiento y calidad de madera como elemento constructivo. La industria forestal primaria en donde se efectuó el estudio se dedica a la transformación de la madera en rollo, localizada en Palmares de Pérez Zeledón, en el cantón de la provincia de San José, Costa Rica. El proyecto se centró en la implementación de los procedimientos por el método de evaluación visual y determinación de parámetros mínimos establecidos en las Normas INTE C99:2014 Madera de uso General, INTE C100:2020 Madera de Uso Estructural, así como la Norma INTECO C98:2018 para la terminología de las maderas. La madera se sometió a valoración de preservación en sales de boro y al método de secado natural por 30 días. En el proceso de evaluación según la Norma INTE C99:2014, se evaluaron dimensiones (grueso, ancho y largo), humedad y defectos de la madera, tanto en su estado verde como seca. Se utilizaron instrumentos de medición precisos, como calibradores vernier, higrómetros y flexómetros. En relación con la evaluación según la Norma INTE C100:2020, se recolectaron datos específicos sobre los defectos de las vigas estructurales en su estado verde y seca en nudos, rajaduras y grados de inclinación del hilo. Se encontró que la mayoría de las piezas evaluadas no cumplieron con los estándares establecidos en la norma INTE C99:2014. En el caso de la madera estructural con la norma INTE C100:2020, los resultados fueron más favorables, ya que el 100% de las piezas cumplían con los estándares dimensionales establecidos. Sin embargo, se observaron de igual forma defectos que afectan su resistencia estructural tales como rajaduras, pequeñas grietas y nudos, estos últimos produjeron una reducción entre 30% o 70% de resistencia estructural según el tamaño en la cara de la pieza donde se presentaron, en general, la calidad de la madera se consideró aceptable y subsanable con la posibilidad de cortar extremos con rajaduras para mejorar su clasificación de calidad.
Propuesta de diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales para el procesamiento del producto no conforme de una empresa manufacturera de refrescos y cerveza en Barreal de Heredia
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2022) Vargas Arias, Alexandra; Chaves Villalobos, María
Millones de toneladas de residuos alimentarios se producen año a año en el mundo, ambientalmente esto implica problemas de gran magnitud. Los residuos de producto no conforme (PNC) de la industria gestionados inadecuadamente contribuyen a la contaminación de los cuerpos de agua. El presente trabajo de graduación consistió en diseñar un sistema de tratamiento adecuado para tratamiento el PNC de una empresa productora de cervezas y bebidas. Además, el sistema permitirá aprovechar los subproductos generados del proceso de depuración con el objetivo de incorporar criterios de economía circular y biofactorias. Para esto se realizó una caracterización fisicoquímica del PNC, se tomaron en total 23 muestras simples en un periodo de 2 meses para lograr obtener una muestra representativa del residuo a tratar. Con los resultados obtenidos se aplicó la matriz de evaluación de Noyola, Morgan-Sagastume y Guereca para determinar qué tipo de tecnología es la más apropiada. Dicha matriz considera criterios técnicos, económicos, ambientales y operacionales. La tecnología presentada por UASB resultó ser la más apropiada para el tratamiento del PNC de FIFCO, además contribuye a incorporar criterios de economía circular y biofactorias a través del aprovechamiento del biogás, el lodo y el digestato. Técnicamente es más factible que el CSTR debido a que requiere menor espacio de construcción y consume menos energía. Se diseñó un tren de tratamiento que consistió en un pretratamiento con rejillas de desbaste de 1,0 cm de separación entre barras; tratamiento primario basado en homogenización, adición de nutrientes y neutralización con cal para el incremento del pH de entrada al sistema biológico, el cual consiste en dos reactores UASB en serie, para la hidrólisis y acidogénesis en el primero, así como la acetogénesis y metanogénesis en el segundo.
Propuesta de reducción de emisiones de carbono negro en Costa Rica, 2016: sector transporte
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021) Alvarado Jiménez, Daniela; Herrera Murillo, Jorge
El carbono negro tiene un gran impacto en el clima debido a su papel como forzador radiativo de vida corta: presenta un potencial de calentamiento global de entre 460 y 1500. Dado que el sector transporte es crítico, tanto a nivel mundial como en Costa Rica, en materia de reducción del cambio climático y en la emisión de gases de efecto, por su acelerada tasa de crecimiento, se debe cuantificar su aporte de emisiones de carbono negro y buscar propuestas para mitigarlas. Tal es el fin de esta investigación. Para determinarlo, se modelaron las emisiones generadas por las fuentes móviles para el año 2016 utilizando el software Copert 5.2. Posteriormente, se realizó una búsqueda bibliográfica y se establecieron oportunidades de reducción, las cuales se evaluaron tomando en cuenta la aceptación social, la concordancia con las políticas públicas y el costo de la tecnología. Los resultados indican que la flotilla vehicular costarricense emitió 471.9 toneladas de carbono negro a la atmósfera durante el 2016, lo que equivale a 217 031.7 y 707 712.2 toneladas de CO2e (tomando como escenarios de potencial de calentamiento global 460 y 1500, respectivamente). Dentro de las medidas de reducción de este contaminante se destacan: uso de combustibles bajos en emisiones, vehículos eléctricos y mejoras tecnológicas en el sistema del motor para reducir las emisiones de escape. De estas, las que poseen mayor factibilidad son las relacionadas con la incorporación de combustibles bajos en emisiones, como el biodiésel y el diésel bajo en azufre, por cuanto tienen un mayor potencial de reducción y porque podrían ser medidas mucho más aceptadas por la población. Del análisis realizado se concluye que es de gran importancia incluir este contaminante dentro de la métrica nacional de emisiones, así como generar acciones de mitigación, pues la reducción de estas emisiones tiene impactos positivos a corto plazo.
Propuesta para la incorporación de pequeños y medianos productores forestales en el sistema de registro del Ministerio de Agricultura y Ganadería, para certificar la condición de Pequeño y Mediano Productor Agropecuario (PYMPA)
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2023) Wong Quirós, Nicole; Zamora Cervantes, Nancy
En los últimos años, el país ha enfrentado problemas de abastecimiento de madera para satisfacer la demanda nacional, lo cual se relaciona con el descontento de los productores y el poco accionar de las instituciones vinculantes al sector. Lo anterior ha llevado que, poco a poco, las áreas con potencial forestal productivo se vuelvan atractivas para el desarrollo de actividades agrícolas o ganaderas, lo que causa menor área disponible para la producción forestal. A pesar de los incentivos contemplados en la ley forestal 7575, los productores forestales consideran que debe existir un mayor acompañamiento y beneficios para el sector forestal, pues a diferencia del sector agrícola, este cuenta con mayor peso político y apoyo por parte del Ministerio de Agricultura y Ganadería (MAG) y sus instituciones vinculantes, creando mejores oportunidades para los productores. En este sentido, desde el 2013 se crea en el MAG, el Sistema de Registro para certificar la condición de Pequeños y Medianos Productores Agropecuarios (PYMPA), por medio del cual se certifica a los productores con el fin de acceder a los beneficios que se derivan de esta. A partir de lo anterior, la presente investigación busca determinar la posible incorporación de productores forestales en el sistema de registro para contar con la categoría PYMPA y optar por sus beneficios, que, si bien es cierto, algunos de ellos pueden ser optados en la actualidad, trae consigo otra serie de ventajas como facilidades en el acceso a créditos del Sistema de Banca para el Desarrollo (SBD), capacitaciones y donación de equipo por parte de instituciones como el : Instituto de Desarrollo Rural (INDER), entre otros. Para esto, se realizó una revisión bibliográfica con el fin de comprender de forma global la certificación PYMPA y el proceso asociado para concretar dicho trámite, así como encuestas telefónicas a productores agrícolas para identificar el impacto de la certificación PYMPA en el desarrollo de sus actividades, y encuestas a productores forestales, pues la percepción de estos sobre la aplicabilidad de los beneficios en el desarrollo de sus actividades es la base fundamental de esta investigación. De este modo, se obtuvo que el proceso de ingreso en el sistema del MAG es sencillo incluso, generalmente, el documento que certifica la condición PYMPA se adquiere en pocos días. Así mismo, se identificó que existe desconocimiento en cuanto a los beneficios por los que pueden optar los productores agrícolas certificados. En cuanto a los productores forestales, debido al descontento que presentan actualmente, consideran que cualquier apoyo es bueno para continuar en el sector, por lo que aseguran que algunos beneficios de la certificación PYMPA sí podrían generar un impacto positivo en el desarrollo de sus actividades. Sin embargo, resulta necesario ajustar características de algunos de estos beneficios para que se adapten a las condiciones específicas de la actividad forestal. Dicho esto, se proponen modificaciones en cuanto a plazos y características de ciertos beneficios asociados a la certificación PYMPA, al mismo tiempo, se añade la posibilidad de incorporar nuevamente beneficios que en el pasado se habían implementado.
Valoración de los bienes y servicios del bosque con base en su productividad y percepción local de la comunidad de Piro, Península de Osa, Costa Rica
(Universidad Nacional, Costa Rica, 2021) Baltodano Cascante, Jorge Arturo; Morera Beita, Albert
Los bosques, a través de sus funciones, generan múltiples servicios que son indispensables para mantener la vida y a las sociedades en general, a estos se les conoce como servicios ecosistémicos (SE); pero, debido al crecimiento urbano y avance de la frontera agrícola, se ha ido eliminando el área de bosque, por lo cual ha disminuido la capacidad de los ecosistemas forestales de proveer bienes y servicios. La gestión forestal sostenible es una manera de garantizar que los bosques seguirán en pie a lo largo del tiempo, para poder suministrar estos servicios y así suplir las necesidades de las generaciones humanas. El presente trabajo pretende constituirse en una herramienta de consulta para generar conocimiento a los propietarios de bosque en la Península de Osa sobre el manejo forestal de los bosques, para generar empleo, mejorar las condiciones de vida de esta comunidad y disminuir la tala ilegal. Se trabajó en dos parcelas permanentes de 10 000 m2 establecidas en bosques primarios de cima (BPC) y ladera (BPL) en el sector de Piro, entre la Reserva Forestal Golfo Dulce y el Corredor Biológico Osa, se identificó y midió el diámetro a la altura del pecho, la altura de los árboles y palmas para estimar la biomasa y el carbono (C) por medio de ecuaciones alométricas, además, se aplicó una encuesta para conocer la valoración y percepción social de los SE de la comunidad de Piro. Se encontró, con respecto a la madera, que existe una cantidad considerable de especies comerciales (64), que en su mayoría son maderas semiduras y duras, y el volumen comercial por encima del diámetro mínimo de corta (DMC) establecido para el país representó el 49% del volumen de BPC y el 46,5% en BPL. Con respecto a los almacenes de carbono, se estimó que BPL posee 183,6 Mg ha-1 y BPC 163,8 Mg ha-1. La familia con mayor aporte de carbono en ambas formaciones fue Moraceae, y la especie con mayores existencias de este elemento fue Tapiria guianensis. Dentro de la valoración social de los bienes y servicios que aportan estos bosques, se obtuvo que los servicios de provisión, los alimentos, la leña y la madera se consideraron los más importantes; en los de regulación, el secuestro y almacenamiento de carbono fue el de mayor relevancia para la población; y, por último, en los culturales, la recreación obtuvo la calificación más alta en ser considerada un servicio que brinda el bosque. En los escenarios económicos, con base en los indicadores financieros VAN, TIR y B/C, se obtuvo que el escenario de Venta de carbono + manejo forestal es el más rentable, el cual aportaría, con la venta de madera aserrada, más de 2,5 millones de colones por hectárea distribuidos en 10 años para BPC, y 1,9 millones de colones por hectárea en el mismo lapso para BPL.

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