Determination of micronutrient uptake in greenhouse cucumber crop using a modeling approach

LINO JEREMÍAS RAMÍREZ PÉREZ AMERICA BERENICE MORALES DIAZ KARIM DE ALBA ROMENUS SUSANA GONZALEZ MORALES ADALBERTO BENAVIDES MENDOZA ANTONIO JUAREZ MALDONADO (2017)

"Control of micronutrients application in cucumber cultivation has great importance as they participate in many functions of metabolism. In addition, micronutrients application efficiency is fundamental to avoid periods of overconsumption or deficit in the crop. In order to determine the micronutrient uptake using a dynamic model, two cycles of Vitaly and Luxell cucumber crops were developed. During the development of the crop, micronutrients content (Fe, B, Mn, Cu and Zn) in the different organs of the cucumber plant was quantified. The model dynamically simulated the accumulation of biomass and micronutrients, using the climatic variables recorded inside the greenhouse as inputs. It was found that a decrease in the photosynthetically active radiation and in the temperature significantly diminishes the accumulation of biomass by cucumber plants. On the other hand, the results demonstrate that the model efficiently simulates both the accumulation of biomass and micronutrients uptake in cucumber crop. The indices used for the evaluation of efficiency showed values higher than 0.95. This dynamic model can be useful to define adequate strategies for the management of cucumber cultivation in greenhouses as well as the application of micronutrients."

Article

Mathematical modeling Cucumis sativus l Micronutrients uptake Simulation CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Uso del campo magnético y de materiales magnéticos como auxiliares en el tratamiento del agua y del agua residual

MERCEDES ESPERANZA RAMIREZ CAMPEROS LUCIANO SANDOVAL YOVAL Lina Cardoso Marco Antonio Garzón-Zúñiga Ana Cecilia Tomasini Ortiz IVAN EMMANUEL VILLEGAS MENDOZA (2013)

Tabla de contenido: 1. Uso del campo magnético como auxiliar en el tratamiento del agua y del agua residual -- 2. Bacterias magnetotácticas -- 3. Tratamiento del agua residual por medio de magnetismo y nanopartículas -- 4. Construcción de dispositivos magnéticos -- 5. Experimentos en régimen discontinuo o batch -- Conclusiones.

El objetivo del proyecto ha sido utilizar el campo magnético como herramienta para el tratamiento del agua y agua residual. Dentro de los objetivos específicos están el construir un dispositivo e instalarlo en un equipo a escala real, así como realizar pruebas preliminares del uso del campo magnético en la remoción de sólidos suspendidos, materia orgánica, nutrientes y microorganismos de agua residual.

1. Uso del campo magnético como auxiliar en el tratamiento del agua y del agua residual -- 2. Bacterias magnetotácticas -- 3. Tratamiento del agua residual por medio de magnetismo y nanopartículas -- 4. Construcción de dispositivos magnéticos -- 5. Experimentos en régimen discontinuo o batch -- Conclusiones.

Working paper

Tratamiento del agua Tratamiento de aguas residuales Campo magnético Inducción magnética Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Bioeconomía del proceso de engorda de tilapia (Oreochromis niloticus) en un sistema de producción intensivo con tecnología biofloc en el Altiplano Mexicano

JUAN CARLOS RENE DORANTES DE LA O (2022)

"Actualmente México tiene un déficit de 140 mil toneladas anuales de tilapia, las cuales importa principalmente de China. Este déficit se puede reducir aumentando la producción nacional con la intensificación y la adopción de tecnologías sostenibles modernas, principalmente en las zonas más frías como el Altiplano mexicano, donde los precios del pescado son más altos. Dado que la tilapia es un organismo poiquilotérmico cuya tasa de crecimiento depende de la temperatura del agua, es necesario conocer la viabilidad económica de su cultivo en estas regiones. La bioeconomía ofrece herramientas para determinar la viabilidad financiera y simular escenarios basados en información biológica de la especie, las condiciones ambientales que afectan el crecimiento y supervivencia de los peces, la tecnología a utilizar y las condiciones económicas de la región objetivo. En el presente trabajo se realizó la evaluación bioeconómica de la producción de tilapia (Oreochromis niloticus) en el Altiplano de México con base en los registros térmicos de una granja en el estado de Aguascalientes que utiliza tanques con aislamiento térmico. Esto se comparó con el perfil térmico de una granja en Sinaloa, que representa las regiones cálidas donde se cultiva tilapia en nuestro país. La viabilidad económica se determinó utilizando dos tecnologías: la clásica tecnología de agua verde (AV), en la que se realizan cambios de agua para mantener los niveles críticos de amonio por debajo, y donde se produce un aumento paulatino de la productividad primaria, frente a la tecnología biofloc (TBF ) en los que se induce la formación de flóculos de microorganismos que sirven de alimento, pero que a su vez convierten el amonio en nutrientes inorgánicos que favorecen el crecimiento de microalgas y consecuentemente reducen o eliminan los intercambios de agua. Se construyó un modelo bioeconómico determinista basado en iteraciones de datos conformado por cuatro submodelos, a) biológico, b) de gestión, c) económico y d) de riesgo, los cuales interactúan entre sí a través de la Teoría de la Dinámica de Sistemas. El modelo proporciona los indicadores financieros Valor Presente Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y Beneficio/Costo (B/C). Los resultados indicaron que la TBF produjo mejores resultados que el sistema AV ya que ahorra hasta un 23% en alimento balanceado, reduce la mortalidad natural hasta en un 90% y se ahorra agua tres veces más en la TBF que en el sistema AV..."

"Mexico currently has a deficit of 140 thousand tons of tilapia annually, which it imports mainly from China. This deficit can be reduced by increasing national production with intensification and adopting modern sustainable technologies, mainly in colder areas such as the Mexican Altiplano, where fish prices are higher. Since tilapia is a poikilothermic organism whose growth rate depends on water temperature, it is necessary to know the economic viability of its cultivation in these regions. Bioeconomics offers tools to determine financial viability and simulate scenarios based on biological information on the species, the environmental conditions that affect the growth and survival of fish, the technology to be used, and the economic conditions of the target region. In the present work, the bioeconomic evaluation of the production of tilapia (Oreochromis niloticus) in the Altiplano of Mexico was carried out based on the thermal records of a farm in the state of Aguascalientes that uses thermally insulated tanks. This was compared against the thermal profile of a farm in Sinaloa, which represents the warm regions where tilapia is grown in our country. The economic viability was determined using two technologies: the classic green water technology (AV), in which water changes are carried out to keep the critical levels of ammonium below, and where a gradual increase in primary productivity occurs, against the technology biofloc (TBF) in which the formation of flocs of microorganisms that serve as food is induced, but which in turn convert ammonium into inorganic nutrients that favor microalgal growth and consequently reduce or eliminate water exchanges. A deterministic bioeconomic model was built based on data iterations made up of four submodels, a) biological, b) management, c) economic, and d) risk, which interact with each other through the System Dynamics Theory. The model provides the financial indicators Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), and Benefit/Cost (B/C). The results indicated that the TBF produced better results than the AV system since it saves up to 23% in balanced feed, reduces natural mortality by up to 90%, and saves water three times greater in the TBF than in the AV system. Economically, TBF allows us to reduce operating expenses by $2.00 pesos/kg, increase net profits by up to 300%, and increase the IRR by 11 points and a B/C of $0.08 pesos/kg..."

Doctoral thesis

bioeconomía, Oreochromis niloticus, modelación bioeconómica, acuicultura Bioeconomy, Bioeconomic modeling, aquaculture BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA BIOLOGÍA ANIMAL (ZOOLOGÍA) NUTRICIÓN NUTRICIÓN

Obtención y estudios de compuestos de coordinación con cobre, cobalto, hierro, manganeso y níquel con ligantes polioles funcionalizados y azida

CARMEN MARIA ATZIN MACEDO (2022)

"En este trabajo de investigación se reporta la síntesis y la caracterización magnética,

electrónica y espacial de una nueva familia de diez compuestos de coordinación (1-10) a

partir del nuevo ligante base de Schiff 2-(((1,3-dihidroxi-2-(hidroximetil)propan-2-

il)imino)metil)bencen-1,4-diol (H5OML), de iones metálicos de la primera serie de

transición ( Ni2+, Fe3+, Mn2+, Cu2+ y Co2+) y del ligante puente azido".

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Doctoral thesis

Compuestos de coordinación--Síntesis Ligandos (Bioquímica) Compuestos de metales de transición--Propiedades magnéticas Compuestos de metales de transición--Propiedades eléctricas BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Synthesis of Ferroelectric and Multiferroics Thin films of BiMnO3/ SrTiO3 and Structural, Piezoelectric, Magnetic, Optical, and Mechanical Properties Characterization

Glory Valentine Umoh (2022)

Multiferroic characteristics of BiMnO3 thin films offer great prospects to explore, either in terms of ferroelectricity, ferromagnetism, or ferroelasticity. Ferroelectric and ferromagnetic materials can be used in data storage due to their electrical and magnetic properties. Ferroelastic can find its application in microelectromechanical systems devices. This dissertation focused on the synthesis, characterization, and improvement of the multiferroic properties of polycrystalline BiMnO3 thin films as well as the elaborate influence of Cu on the magnetism of BiMnO3 thin films. BiMnO3 films were grown on three different substrates, Si (001), Pt-buffered Si (001), Nb-doped SrTiO3 (100), and also doped with different amounts of Cu. The films were characterized using techniques such as X-Ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM), HRTEM observations, by energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy (AFM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Raman spectroscopy, Visible-near-IR spectroscopy (Vis-NIR), electron energy loss spectrometer (EELS), nanoindenter, superconductor quantum interference device (SQUID) magnetometer, and finally, the polarization-electric field (P-E) hysteresis loops of the BiMnO3 thin films were conducted at 200 and 300 K. There are several studies on the growth of thin films, however, they are not clear and in some cases contradictory, therefore, different parameters were controlled during the deposition in terms of working pressure, RF power, substrate, deposition temperature, and target to substrate distance.

Doctoral thesis

Synthesis Ferroelectric and Multiferroics Structural, Piezoelectric, Magnetic, Optical, and Mechanical Properties Characterization BIOLOGÍA Y QUÍMICA CIENCIAS DE LA VIDA OTRAS ESPECIALIDADES DE LA BIOLOGÍA OTRAS OTRAS

Modelado y control de mecanismos y robots con servo accionamientos

Modeling and control of mechanisms and robots with servo actuators

IVONNE GABRIELA ZEPEDA VALENCIA (2023)

En esta tesis se presenta el modelado y control de robots manipuladores con servo accionamientos de posición. Para esto se consideran los ampliamente utilizados servo actuadores de posición compuestos de un motor con escobillas de corriente directa con imán permanente, embebido con un control proporcional analógico interno dominante. Se demuestra que el modelo de robots manipuladores provistos con servo actuadores de posición preservan la misma estructura matemática que el modelo dinámico tradicional de robots manipuladores equipados con actuadores de par ideales sin memoria (sistema de n ecuaciones diferenciales ordinarias no lineales de segundo orden), así como también algunas propiedades importantes para el diseño y análisis de sistemas de control como lo son la definición positiva de la matriz de inercia resultante y la propiedad de antisimétrica. Se formulan problemas de control para mecanismos y robots con servo accionamientos, de manera específica, se aborda la regulación realimentada en coordenadas articulares y campo de velocidad, considerando como caso de estudio el modelo de un robot manipulador de dos grados de libertad con servo accionamientos de posición. Se presenta además, el planteamiento de un método de conversión para cualquier sistema de control de par diseñado para robots con accionamientos de par, para ser directamente implementados y probados experimentalmente en robots con servo accionamientos de posición, con el propósito de generar mayor rentabilidad del uso de robots con servo actuadores de posición de bajo costo. Los resultados obtenidos en este trabajo de investigación tiene como finalidad realizar a portes en un campo, hasta el día de hoy, escasamente explorado como lo es el modelado y control de mecanismos y robots equipados con servo accionamientos de posición.

This thesis presents the modeling and control of position servo actuated robot manipulators. To this end, a standard popular position servo actuators built around permanent magnet direct current brushed motors, embedded with inner analog proportional dominant feedback control is considered. It is shown that the model of robot manipulators provided of position servo actuators preserves the same mathematical structure than the traditional dynamic model of robot manipulators, equipped with ideal memoryless torque actuators (system of n second order nonlinear ordinary differential equations, it also preserves important properties useful for control design like positive definiteness of the resulting inertia matrix as well as the so-called ‘skew-symmetric property’. Control problems are formulated for mechanisms and robots with position servo actuators, specifically regulation in joint space and velocity field are addressed considering as a case of study, the model of a 2 degrees of freedom robot manipulator with position servo actuators. It also presents the proposal of a conversion method of any torque requesting control system designed for torque-driven robots to be directly applied and experimental tested in position servo actuated robots, this method has the purpose of making more profitable the use of robots with low cost position servo actuators. The results obtained from this research work intent to contribute in a sparsely explored field, to the present day, which is the modeling and control of mechanisms and robots with position servo actuators.

Doctoral thesis

Accionamiento, servo, motor, rob´otica, mecatr´onica, control, posici´on, corriente continua, campo de velocidad, modelo, modelado. Actuators, servo, motor, robotics, mechatronics, control, position, direct current, velocity field, model, modeling INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LA INSTRUMENTACIÓN INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS INSTRUMENTOS ELECTRÓNICOS

Geotermometría de solutos en sistemas geotérmicos de baja-mediana temperatura y costeros

Solute geothermometry in low-medium temperature and coastal geothermal systems

MARIA GUADALUPE OLGUIN MARTINEZ (2023)

La geotermometría de solutos multicomponente es una herramienta muy útil para estimar la temperatura de reservorios geotérmicos profundos antes de la exploración por perforación. El método se basa en análisis de agua completos para determinar la temperatura a la que los índices de saturación de un conjunto de minerales del reservorio reflejan equilibrio con el agua. Uno de los desafíos con estemétodo es seleccionar la asociación de minerales que es usada en la estimación de temperatura. Para resolver este desafío, en este trabajo se desarrolló una nueva herramienta de pre y post procesamiento llamada PyGeoT. Esta herramienta (i) automatiza la selección de las fases minerales que serán usadas en el software de geotermometría multicomponente GeoT-iGeoT, (ii) realiza análisis de sensibilidad, y (iii) grafica los resultados para la visualización de los datos. Además, la aplicación de la geotermometría de solutos a sistemas geotérmicos costeros representa otro desafío porque la mezcla con agua de mar altera fuertemente la composición original del fluido. Para abordar esta problemática se estudió el origen, composición química y temperatura del sistema geotérmico de La Jolla, ubicado en Ensenada, Baja California a través de distintas herramientas, como la extrapolación de la concentración de Mg a 0 y modelado geoquímico. El desempeño de PyGeoT y algunos geotermómetros de solutos clásicos es probado usando composiciones de aguas simuladas y reales de sistemas geotérmicos de baja-mediana temperatura de la provincia del Basin and Range (EE. UU.). Un modelo de transporte reactivo revela que PyGeoT provee estimaciones de temperatura razonables cuando solo se han alcanzado condiciones de equilibrio parcial, lo que es una ventaja en la exploración de sistemas de baja-mediana temperatura. Además de estimar la temperatura del reservorio, PyGeoT tiene el potencial de identificar minerales de alteración del reservorio, así como el polimorfo de sílice que controla la sílice disuelta sin ningún conocimiento geológico específico del sitio. En cuanto al sistema geotérmico de la Jolla, para el miembro termal profundo se estimó una concentración de Cl de 4,594 mg/L, la cual fue utilizada para estimar porcentajes de mezcla con agua de mar mediante un modelo de mezcla lineal. Utilizando modelado geoquímico fue posible reproducir la composición química de los manantiales y pozos en superficie considerando una temperatura de 150°C en profundidad. Se identificó que la composición...

Multicomponent solute geothermometry is a useful tool for estimating the temperature of a deep geothermal reservoir prior to exploration drilling. The method uses full water analyses to determine the temperature at which the saturation indices of an assemblage of reservoir minerals reflect equilibrium with the water. One of the main questions faced by users of this method is which mineral assemblage should be used to perform temperature-dependent computations. Here, a new pre- and post-processing tool called PyGeoT is presented to answer this question. PyGeoT has the ability to: (i) automate the selection of the mineral phases to be used with the multicomponent geothermometry software GeoT-iGeoT, (ii) perform sensitivity analyses, and (iii) graph the results in order to ease visualization of the data. Additionally, the application of solute geothermometry to coastal geothermal systems is a challenge because mixing with seawater strongly alters the original fluid composition. The La Jolla geothermal system located in Ensenada, Baja California was chosen to illustrate this problem and propose solutions. The origin, chemical composition, and temperature of this system were inferred through different approaches, like the extrapolation of Mg concentration to 0 and chemical modeling.The performance of PyGeoT and several classical solute geothermometers is tested against synthetic and real water compositions from low-medium enthalpy geothermal systems from the Basin and Range province in the West of the United States. A reactive transport model reveals that PyGeoT provides reasonable temperature estimation of the reservoir even when full chemical equilibrium is not reached, which is an advantage for exploring low-medium enthalpy systems. In addition to the ability of estimating reservoir temperature, PyGeoT has the potential to identify which silica polymorph controls SiO2 solubility, as well as some of the alteration minerals without any specific onsite geological knowledge. Regarding La Jolla geothermal system, a concentration of 4,594 mg/L was estimated for the deep thermal end-member. This concentration was used to estimate mixing percentages with seawater through a lineal mixing model. Using geochemical modeling it was possible to reproduce the chemical composition of surface thermal springs and wells considering a temperature of 150°C in depth. The composition of the surface thermal manifestations was identified to result from a mixing process between ...

Doctoral thesis

geotermometría multicomponente, modelo de transporte reactivo, fluidos geotérmicos, optimización numérica, Basin and Range, sistemas geotérmicos costeros multicomponent geothermometry, reactive transport modeling, alteration minerals, geothermal fluids, numerical optimization, Basin and Range, coastal geothermal systems CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA CIENCIAS DE LA TIERRA Y DEL ESPACIO GEOLOGÍA GEOLOGÍA AMBIENTAL GEOLOGÍA AMBIENTAL