Una solución de elemento finito para la transferencia de agua en un sistema de drenaje agrícola subterráneo

Heber Saucedo CARLOS FUENTES RUIZ MANUEL ZAVALA TREJO (2002, [Artículo])

Se ha desarrollado una solución de elemento finito de la ecuación bidimensional de Richards, para describir el movimiento del agua en un sistema de drenaje agrícola subterráneo. La solución de elemento finito ha sido parcialmente validada con una solución analítica exacta de la ecuación de Richards para una columna semi-infinita de suelo sujeta a una condición de flujo constante sobre la superficie del suelo, la cual describe la evolución temporal del perfil de humedad sobre el dren mientras la posición del frente de humedecimiento sea menor que la profundidad del dren. La comparación de los perfiles de humedad en un suelo arenoso y otro arcilloso ha permitido seleccionar un solo paso de tiempo numérico para aproximar la solución exacta en ambos suelos con un error relativo máximo menor de 0.25%. La solución de elemento finito ha sido aplicada para describir el funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje instalado en una parcela agrícola de un distrito de riego ubicado en la zona semiárida del noroeste de México, aceptando la presencia de una superficie de filtración en el dren. El suelo de textura esencialmente arcillosa ha sido caracterizado, desde el punto de vista hidrodinámico, a partir de su curva granulométrica y su porosidad, a partir de una prueba de drenaje en la parcela. La conductividad hidráulica a saturación y un valor característico de la presión se estimaron a fin de minimizar los errores entre el hidrograma proporcionado por la solución y el hidrograma observado experimentalmente. El hidrograma teórico proporcionado, por la solución de elemento finito, describe las características matemáticas, como la presencia de un punto máximo, del hidrograma experimental. Las fases de crecimiento y recesión del hidrograma son igualmente bien descritas por la solución. Esto valida el tratamiento de la condición de frontera en el dren como una superficie de filtración. En consecuencia, la solución propuesta puede ser utilizada tanto para la identificación de parámetros del suelo a partir de pruebas de drenaje como para la descripción del funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje.

Drenaje agrícola subterráneo Funcionamiento hidráulico Método del elemento finito Zonas áridas CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Potential impacts of Ukraine-Russia armed conflict on global wheat food security: A quantitative exploration

Khondoker Mottaleb Gideon Kruseman Sieglinde Snapp (2022, [Artículo])

Violent conflict is a major cause of acute food crises. In 2021, at least 155 million people in 10 countries were severely food insecure and eight of those countries were experiencing armed conflict. On February 24, 2022, an armed conflict between Russian Federation (Russia) and Ukraine escalated. As Russia and Ukraine are major wheat exporters, this will aggravate the already precarious food security situation in many developing countries by disrupting wheat production and export and by accelerating price hikes in import-dependent developing countries. This study examines the potential impacts of this ongoing armed conflict between Russia and Ukraine on wheat price, consumption, and calorie intake from wheat. In doing so, it applies the conditional mixed process estimation procedure using information collected from 163 countries and territories for the years 2016–2019 from online database of the Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). The study shows that, on average, a 1% decrease in the global wheat trade could increase the producers' price of wheat by 1.1%, and a 1% increase in the producers' price could reduce the yearly per capita wheat consumption by 0.59%, daily calorie intake by 0.54% and protein intake by 0.64% in the sampled countries. Based on this, the study demonstrates that a 50% reduction in wheat exports by Russia and Ukraine could increase the producers’ price of wheat by 15%, which would induce a reduction in wheat consumption and dietary energy intake by at least 8%. Since wheat export has reduced from both Russia and Ukraine, to avoid a food crisis in developing countries, policies are suggested, including near term improvement of domestic wheat production by promoting improved agronomic practices to close yield gaps to meet a substantial portion of wheat self-sufficiency goals. In the long run, countries in Africa, East Asia and South America can explore expanding wheat into new land area. International donor agencies can play a key role in supporting the ongoing wheat research and development activities.

Export-Import CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA ARMED CONFLICTS CALORIES CONSUMPTION ELASTICITY FOOD SECURITY PRICES PRODUCTION WHEAT

Comportamiento elástico de la madera. Teoría y aplicaciones

Saúl Antonio Hernández Maldonado (2010, [Tesis de maestría])

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Maestría en Ciencias en Tecnología de la Madera

The Thesis "Elastic behavior of wood. Theory and applications "is a contribution to the study of wood, modeled and analyzed, as a solid elastic, macroscopically homogeneous, with properties of a continuous medium and with orthoptic elastic and material symmetries. In the scientific and technological literature related to the mechanical characterization of wood, the current paradigm is to use, for purposes of conceptual analysis and research, a general theoretical model that explains the elastic behavior of wood. In Mexico, particularly in the context of Wood Technology Science and Engineering, there is no theoretical proposal, adapted to the conditions of the country that substantiates the results of research in this field. Likewise, it is difficult to locally identify a relevant proposal that explains the applications derived from the study of elastic behavior of wood. On the other hand, technological information on the mechanical response of wood of Mexican species lacks a theoretical, numerical and experimental conceptual framework that gives coherence to the data on the elastic characteristics of the national woods. From the above, it follows that research in Wood Science and the practice of Wood Technology Engineering require a Model that explains the elastic behavior of ligno-cellulosic matter. They also require useful experimental data in the design of structures and wood products. This problem can be seen from two perspectives: Scientific problem: The study of the elastic behavior of Mexican timber cannot be verified by the lack of an appropriate theoretical model. Technological and industrial problem: The design of structures and wood products in Mexico is deficient among other reasons, due to the lack of Engineering parameters and technological data to assure the reliability of the wood buildings and to improve the development of new products.

La Tesis “Comportamiento elástico de la madera. Teoría y aplicaciones” es una contribución al estudio de la madera, modelada y analizada, ésta como un sólido elástico, macroscópicamente homogéneo, con propiedades de un medio continuo y con simetrías materiales y elásticas ortotrópicas. En la literatura científica y tecnológica relacionada con la caracterización mecánica de la madera, el paradigma actual es emplear, para fines de análisis conceptual y de investigación, un Modelo teórico general que explique el comportamiento elástico de la madera. En México, particularmente en el contexto de Ciencias Tecnología e Ingeniería de la Madera, no existe una propuesta teórica, adaptada a las condiciones del País, que fundamente los resultados de investigación en este campo. Igualmente, es difícil identificar localmente una propuesta pertinente que explique las aplicaciones derivadas del estudio del comportamiento elástico de la madera. Por otra parte, la información tecnológica sobre la respuesta mecánica de la madera de especies mexicanas, carece de un marco conceptual teórico, numérico y experimental que dé coherencia a los datos sobre las características elásticas de las maderas nacionales. De lo anteriormente expuesto, se desprende que la investigación en Ciencias de la Madera y la práctica de la Ingeniería en Tecnología de la Madera, requieren de un Modelo que explique el comportamiento elástico de la materia ligno-celulósica. Igualmente, requieren datos experimentales útiles en el diseño de estructuras y productos de madera. Esta problemática se puede visualizar desde dos perspectivas: Problema científico: El estudio del comportamiento elástico de maderas mexicanas no puede ser verificable por la carencia de un Modelo teórico apropiado. Problema tecnológico e industrial: El diseño de estructuras y productos de madera en México es deficiente entre otras causas, por la falta de parámetros de Ingeniería y de datos tecnológicos para asegurar la confiabilidad de las edificaciones de madera y mejorar el desarrollo de nuevos productos.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FITECMA-M-2010-0006 Comportamiento Elasticidad Madera Teoría Aplicaciones

Mapas de densidad electrónica y cálculos de esféricos armónicos microestructurales en cerámicos de BaTiO3 obtenidos por spark plasma sintering

JESUS SALVADOR URIBE CHAVIRA (2023, [Tesis de doctorado])

Se realizaron moliendas de alta energía sobre polvos comerciales de BaTiO3 con una inicial coexistencia de fases ferroeléctricas (tetragonal, ortorrómbica y romboédrica). En los polvos sometidos al proceso de molienda, por medio de la microscopía electrónica de barrido y transmisión, se estudiaron los cambios en la composición química de los polvos por espectroscopía de rayos X de energía dispersiva, así como el estudio de la morfología de las partículas. A partir del patrón de difracción de rayos X, se realizó el refinamiento Rietveld para el estudio de los cambios estructurales y microestructurales producidos por la molienda como lo son: la densidad electrónica por el método de máxima entropía, la proporción de fases, cambios en los parámetros de red, variaciones en las coordenadas fraccionales de los átomos, el tamaño y forma promedio de cristalita y microtensiones por el método de esféricos armónicos manejado en la función Thompson-Cox-Hastings-pseudo-Voigt.

En los polvos se observó que no hubo un cambio sustancial en la composición química y que el tamaño de partícula se redujo. De igual manera, la fase tetragonal comenzó a predominar por encima de la fase ortorrómbica hasta alcanzar una proporción de fases de 9:1, los parámetros de red de ambas fases se incrementaron gradualmente, así como las microtensiones lo que indico que el tamaño de cristal se redujo y tendió a tomar una forma esférica. El incremento en los parámetros de red (variación de las coordenadas fraccionales atómicas) dio como resultado una disminución gradual de la densidad electrónica para todos los átomos. Los cambios antes mencionados sucedieron en función al tiempo de molienda.

Partiendo del polvo con 4 horas de molienda se sinterizaron pastillas por la técnica de sinterización asistida por plasma con una rampa de calentamiento de 100°C/min hasta una temperatura máxima de 1100°C con un esfuerzo axial aplicado durante todo el proceso de sinterización de 50 MPa y un vacío ≈ 2x100 Pa. La variable que se manipuló fueron los tiempos que se mantuvo la sinterización a temperatura máxima, los cuales, consistieron en 1, 3, 5 y 7 minutos. Una vez transcurrido el tiempo a temperatura máxima, se retiró de inmediato el esfuerzo axial y se apagó el suministro de energía. Las pastillas fueron sometidas a dos tratamientos térmicos: el primero de 1000°C durante 16 horas para la extracción del grafito difundido en el proceso de sinterización y el segundo de 1200°C durante 4 horas para inducir el cr

Densidad Electrónica Microestructuras BaTiO3 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA QUÍMICA FÍSICA OTRAS OTRAS

Physical–Chemical Assessment of Azo Dye Basic Violet I (BVI) Discoloration Using the Corona Plasma in Batch and Flow Systems

Josefina Vergara Sanchez CESAR TORRES SEGUNDO Hugo Albeiro Saldarriaga Noreña (2024, [Artículo])

The decolorization of the Basic violet I (BVI) dye when interacted with a corona discharge is studied in the present work, taking in account two systems, batch and flux. The current and voltage were measured during the whole process in which a corona plasma was generated, with an applied power of 51.9 and 167.72 W where the transport gas was air. A batch reactor and a flow reactor were used, where 500 and 5000 mL of

samples were treated, respectively. Optical emission spectra (OES) were measured where the oxidizing species ・OH were at wavelengths of 307.597 and 310.148 nm, associated with the A2Σ+ − X2Π transition. The absorption spectra for the batch system showed a discoloration of 85.7% in the first 10 min, while in the flow system, the absorption was 93.9% at the same time and 4.5% at the same time by conventional heating. Characteristics of the final sample included an acidic solution with an electrical conductivity of 449.20 } 55.44 and 313.6 } 39.58 μS/cm, a dissolved oxygen concentration of 7.74 } 0.2 and 6.37 } 0.23 mg/L, an absorbance of 0.04 } 0.01 and 0.03 } 0.01 au, with turbidity measuring 1.22 } 1.59 and 10.34 } 4.96 NTU, and an energy cost of 1.1 × 10−1 and 6.3 × 10−1 g/kWh in the batch and continuous flow systems, respectively. The interaction of the corona plasma with water promoted the production of reactive species, resulting in the discoloration of the Basic Violet I dye.

BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA anions, degradation, dyes and pigments, electrodes, plasma

Desarrollo de interfaces de electrodos para la detección electroquímica de Bisfenol A: Estudio teórico

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023, [Tesis de maestría])

El bisfenol A (BPA), es un contaminante de origen industrial presente en efluentes y

aguas naturales, que representa un alto riesgo para el entorno ambiental y para la salud humana debido a su inherente toxicidad y su limitada capacidad de degradación. En este contexto, los sensores electroquímicos, generalmente basados en electrodos de carbono, son herramientas fundamentales con el propósito de detectar y cuantificar esta molécula. Sin embargo, estos dispositivos enfrentan desafíos sustanciales derivados de la inactivación electroquímica, un fenómeno atribuido a la formación de una capa aislante o polimerización durante el proceso de detección. La descripción de los mecanismos de reacción BPA/superficie del electrodo puede ser útil para identificar los sitios activos y contribuir a la elucidación del proceso de polimerización.

En esta investigación, se implementó un estudio teórico mediante Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT) con el propósito de analizar con profundidad las interacciones entre el BPA en sus diversos estados de oxidación: oxidada (O), reducida (R) y monoprotonada (r*) y materiales de carbono. A tal efecto, se empleó el grafeno funcionalizado (plano basal, borde tipo silla y zigzag) como modelo representativo de la superficie del electrodo. Finalmente se evalúan las posibilidades de la dimerización del BPA o polimerización sobre varios grupos funcionales. El objetivo principal radica en la detección de grupos funcionales específicos que puedan inducir procesos secundarios, los cuales actúan como obstáculos para la eficaz detección electroquímica del BPA. La información resultante se instituye como un recurso valioso con miras al diseño y la optimización de sensores electroquímicos con un desempeño más robusto y sofisticado.

A continuación, se detalla la sinopsis general de este trabajo describiendo cada capítulo y las etapas involucradas en el estudio del modelo teórico de DFT para el sistema de reacción BPA/superficie del electrodo.

Capítulo 1. Estado del arte tanto de los usos industriales como las implicaciones

ambientales asociadas al Bisfenol A. Una de las problemáticas que se destacan es la necesidad de una detección precisa de esta molécula mediante sensores electroquímicos cuya limitación es la inactivación que presentan. También se describe la justificación del trabajo, así como el uso del modelo computacional, además de los objetivos y la hipótesis del mismo.

Capítulo 2. Descripción de los fundamentos teóricos basados en primeros principios, de la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT), con un enfoque especial en las aproximaciones para desarrollar modelos representativos que optimicen el tiempo de cálculo. Además, se detallan las características de la estructura y la superficie de los materiales de carbono considerados en el proceso de modelado.

Capítulo 3. Detalle del proceso de construcción del modelo de superficie para el estudio de las interacciones BPA/superficie del electrodo, donde se empleó el modelo del plano basal,así como los bordes tipo silla y zigzag del grafeno, con funcionalizaciones que incluyen COOH, OH, éter, epóxido, cetona y terminaciones de hidrógeno.

Bisphenol A (BPA) is a contaminant of industrial origin present in effluents and natural waters. It represents a high environmental and human health risk due to its inherent toxicity and limited degradation capacity. In this context, electrochemical sensors, generally based on carbon electrodes, are fundamental to detecting and quantifying this molecule. However, these devices face substantial challenges from electrochemical inactivation, a phenomenon attributed to forming an insulating layer or polymerization during the sensing process. The description of the BPA/electrode surface reaction mechanisms can be helpful to identify the active sites and contribute to the elucidation of the polymerization process.

In this research, a theoretical study was implemented using Density Functional Theory (DFT) to analyze in depth the interactions between BPA in its various oxidation states: oxidized (O), reduced (R), and monoprotonated (r*) and carbon materials. For this purpose, functionalized graphene (basal plane, saddle edge, and zigzag) was used as a representative model of the electrode surface. Finally, the possibilities of BPA dimerization or polymerization on various functional groups are evaluated. The main objective is detecting specific functional groups that can induce secondary processes, which act as obstacles to the effective electrochemical detection of BPA. The resulting information is a valuable resource for designing and optimizing electrochemical sensors with more robust and sophisticated performance.

The general synopsis of this work is detailed below, describing each chapter and the

stages involved in the study of the theoretical DFT model for the BPA/electrode surface reaction system.

Chapter 1. State of the art of industrial uses and the environmental implications associated with Bisphenol A. One of the problems that stands out is the need for precise detection of this molecule using electrochemical sensors, whose limitation is the inactivation they present. The justification of the work is also described, as well as the use of the computational model, in addition to its objectives and hypothesis.

Chapter 2. Description of the theoretical foundations based on first principles of Density Functional Theory (DFT), focusing on approaches to develop representative models that optimize calculation time. Additionally, the structure and surface characteristics of the carbon materials considered in the modeling process are detailed.

Chapter 3. Detail of the construction process of the surface model for the study of BPA/electrode surface interactions, where the basal plane model was used, as well as the chair- type and zigzag edges of graphene, with functionalizations that include COOH, OH, ether, epoxide, ketone, and hydrogen endings.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Oxidación de fenoles, Teoría de funcionales de la densidad (DFT), electrodos de carbono, desactivación electroquímica, Bisfenol A (BPA). Phenol oxidation, Density Functional Theory (DFT), carbon electrodes, electrochemical deactivation, Bisphenol A (BPA).

Producción de energía en un reactor bio-electroquímico generador de hidrógeno

Edson Baltazar Estrada Arriaga OSCAR GUADARRAMA PEREZ JESUS HERNANDEZ ROMANO (2017, [Ítem publicado en memoria de congreso])

En este estudio se investigó el arranque de un reactor bio-electroquímico para la generación simultánea de electricidad y bio-hidrógeno a través de la degradación de sucrosa como fuente de carbono. El reactor fue sometido a diferentes inóculos y operado con un tiempo de residencia hidráulica de 8 d con una temperatura de 32°C. El voltaje máximo generado usando una resistencia externa de 1,000 Ω fue de 671 mV. La máxima densidad de potencia y volumétrica obtenida en el sMER-H2 fue de 46 mW/m2 y 6.4 W/m3. La velocidad máxima de producción de bio-hidrógeno fue de 5.2 L H2/L·d. con rendimientos de hasta 2.39 mol H2/mol sucrosa. La aplicación de esta nueva configuración de reactor bio-electroquímico generó electricidad y bio-hidrogeno en un solo paso.

Electricidad Reactores bioelectroquímicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comprehending the evolution of gene editing platforms for crop trait improvement

deepmala sehgal Apekshita Singh SoomNath Raina (2022, [Artículo])

Cas9 Base Editing Prime Editing Epigenome Editing CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CRISPR ABIOTIC STRESS ARABIDOPSIS CROP IMPROVEMENT DNA ELECTROPORATION GENE EDITING RICE WHEAT

Aprendizaje y transformación: Un análisis de las estrategias electorales de Andrés Manuel López Obrador a partir del enfoque estratégico-relacional.

MARIELA DIAZ SANDOVAL ALBERTO ESPEJEL ESPINOZA (2020, [Capítulo de libro])

Este enfoque teórico tiene por objetivo aportar herramientas para el análisis, comprensión y explicación del cambio social. Por tanto, resulta pertinente para abordar fenómenos sociopolíticos marcados por importantes coyunturas, mismas que, a su vez, han generado transformaciones institucionales, políticas y sociales de gran envergadura. Precisamente, el análisis de la dinámica del cambio político e institucional en México posterior a la elección de 2006 no puede abordarse sin considerar el papel protagonista de Andrés Manuel López Obrador (amlo), líder y candidato de la izquierda partidista.

Sus decisiones, además de impactar en las trayectorias organizativas de las distintas fuerzas de izquierda electoral en México, han tenido efectos sobre las estrategias de otros actores políticos y económicos. A su vez, decisiones políticas de relevancia como la reforma electoral de 2007-2008 no pueden comprenderse a cabalidad sin considerar la acción contenciosa

liderada por amlo en el conflicto poselectoral de 2006.

Precisamente, el objetivo de este artículo es analizar dichas estrategias poselectorales, las cuales han tenido consecuencias, deseadas y no deseadas, en el escenario político y, por tanto, en la transformación institucional en México.

Además, se identifica cómo el aprendizaje estratégico logrado en el proceso electoral 2006 influyó en las estrategias implementadas en 2012 y 2018. Enfatizamos que en toda discusión sobre la relación entre la acción y la estructura, el poder y el cambio son temas fundamentales.

CIENCIAS SOCIALES CIENCIA POLÍTICA VIDA POLÍTICA ELECCIONES

Low thermal conductivity solar domestic water heater

MIGUEL ANGEL PORTA GANDARA JOSE LUIS FERNANDEZ ZAYAS JUAN FRANCISCO VILLA MEDINA NORBERTO CHARGOY DEL VALLE (2022, [Artículo])

"Solar domestic water heaters (SWH) with thermosyphon circulation are the most common commercial applications of solar energy in Mexico. They are also becoming popular in the rest of the world, given their simplicity, good economic returns, and sustainability. Traditionally the solar collector, the piping, and the storage tank are built of copper and steel. However, wáter quality in many parts of the Mexican Northwest has high mineral contents and, when heated, results in early metal pitting corrosion of SWH parts. Short-lived water heaters are bad promoters of the technology. In this work, a SWH thermoplastic Chlorinated Polyvinyl Chloride (CPVC) is built and tested under real operating conditions in La Paz, BCS, Mexico. The optimal design is detected with the aid of a suitable numerical model. Results reveal that a full SWH-CPVC can be technically and economically convenient for the weather conditions of the Northwestern states of Mexico."

Low thermal conductivity solar water heater CPVC solar water heater Solar water heater cooper pitting corrosion Thermosiphon circulation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA DISPOSITIVOS TERMOELÉCTRICOS DISPOSITIVOS TERMOELÉCTRICOS