Evaluation of sunlight and humidity protection of a bioherbicide for Eichornia crassipes biocontrol

MARICELA MARTINEZ JIMENEZ MARIA ANTONIETA GOMEZ BALANDRA MARIA DEL PILAR SALDAÑA FABELA (2015)

C. piaropi (Cercospora piaropi) and A. zonatum (Acremonium zonatum) have proved to be effective in reducing water hyacinth growth. However, efficacy of these fungi in field is limited by the effect of solar UV (ultraviolet) light and desiccation. In this study, three compounds used as sunscreens and one seed plant that produce mucilage were tested for their effects on the infection produced by C. piaropi and A. zonatum inoculum under laboratory and field conditions. In laboratory conditions, TiO2 (titanium dioxide) and metamucil did not inhibit C. piaropi and A. zonatum viability. Moreover, the addition of TiO2 and metamucil to the inoculum suspension increased fungi infection. The protective effect of TiO2 and metamucil was more evident when the inoculum suspension was applied 4 h before sunset. These results suggest that addition of TiO2 and metamucil provides necessary humidity and solar protection for increasing C. piaropi and A. zonatum infection on water hyacinth plants.

Article

Lirios acuáticos Radiación solar Dióxido de titanio C. piaropi A. zonatum BIOLOGÍA Y QUÍMICA

Novel Low-cost Energy Harvester Based on anArrangement of Piezoelectric Actuators

CARLOS ANDRES FERRARA BELLO Margarita Tecpoyotl Torres (2024)

This article provides the design, modeling, fabrication, and testing of an energy

harvester from mechanical vibrations, based on a piezoelectric material. This device

works on the principle of piezoelectric transduction, i.e., when mechanically

deformed, it generates electrical energy due to vibrations. The piezoelectric material

used in the fabrication was Lead Zirconate Titanate (PZT), and brass as structural

base. In addition, finite element models were performed to predict the frequency of

the first vibration mode of the device, and experimental setups for validation. The

resonance frequency of the numerical model and the one obtained experimentally (19

Hz) show a deviation of 5.03% respectively. The generated power is 0.202 mW enough

to power low power devices such as basic calculators, wristwatches, and transistors, among others.

En este artículo se presenta el diseño, modelado, fabricación y pruebas de un cosechador de energía proveniente de vibraciones mecánicas, basado en un material piezoeléctrico. Este dispositivo trabaja bajo el principio de transducción piezoeléctrica, es decir que, al deformarse mecánicamente, debido a las vibraciones genera energía eléctrica. El material piezoeléctrico usado en la fabricación fue Zirconato Titanato de Plomo (PZT), y latón como base estructural. Además, se realizaron modelos de elemento finito para predecir la frecuencia del primer modo de vibración del dispositivo, y arreglos experimentales para su validación. La frecuencia de resonancia del modelo numérico y la obtenida experimentalmente (19 Hz) muestran una desviación de 5.03% respectivamente. La potencia generada es de0.202 mW suficiente para alimentar dispositivos de bajo consumo, tales como calculadoras básicas, relojes de pulsera y transistores, entre otros.

Article

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Finite Element Method, low-energy devices, vibration, piezoelectric transducer

Low nitrogen narrows down phenotypic diversity in durum wheat

Tesfaye Geleta Aga Bekele Abeyo (2023)

Article

Clusters Durum Wheat Nitrogen Efficiency CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA HARD WHEAT GENETIC DIVERGENCE NORMALIZED DIFFERENCE VEGETATION INDEX NITROGEN PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS

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

JAZMIN DELGADO AVILEZ (2023)

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.

Master thesis

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).

Estudio de las heterouniones p-n de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O para la producción de hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua.

Jorge Luis Domínguez Arvizu (2022)

A la fecha, la síntesis de materiales activos bajo luz visible para la producción de

hidrógeno mediante la separación fotocatalítica de la molécula de agua, es uno de los retos en la

fotocatálisis con potencial para futuras aplicaciones como los reactores fotocatalíticos con

energía solar o celdas foto electroquímicas. De esta manera, la síntesis de heterouniones es una

alternativa para mejorar las propiedades electrónicas de los materiales semiconductores con la

finalidad de obtener mayores producciones de hidrógeno con luz solar en comparación con los

materiales en fase pura. En el presente trabajo de tesis, se llevó a cabo la generación de

heterouniones de CoFe2O4/Cu2O y NiFe2O4/Cu2O mediante el método de impregnación variando

la proporción en masa del Cu2O desde 25 al 75 %, mientras que los materiales prístinos CoFe2O4

y NiFe2O4 fueron sintetizados con el método de Pechini y el Cu2O mediante la reacción de

Benedict. Los materiales prístinos y las heterouniones fueron caracterizadas por las técnicas de

XRD, TGA, MEB, MET, BET, XPS, UPS y UV-Vis. Se midieron los portadores de carga de

todos los materiales mediante efecto Hall y sus coeficientes de absorción y dispersión mediante

espectroscopia UV-Visible y un modelo denominado modelo de seis flujos. Finalmente, la

actividad fotocatalítica para la producción de hidrógeno se evaluó mediante cromatografía de

gases por un periodo de 8 horas y se tomó una lectura final a las 24 horas encontrando que las

heterouniones mejoraron su actividad fotocatalítica considerablemente con respecto de los

materiales prístinos y que los portadores de carga y el coeficiente de absorción de los materiales

está directamente relacionado con la producción de hidrógeno.

Doctoral thesis

hidrógeno separación fotocatalítica BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA OTRAS ESPECIALIDADES QUÍMICAS OTRAS OTRAS

Mapping crop and livestock value chain actors in Mbire and Murehwa districts in Zimbabwe

Hambulo Ngoma Moti Jaleta Frédéric Baudron (2023)

We conducted a preliminary value chain actors mapping for major crops grown and livestock kept by smallholder farmers in Mbire and Murehwa districts of Zimbabwe. Accordingly, in this report we mapped value chain actors for 11 crops and livestock commodities: namely, sorghum, cotton, sesame, maize, groundnut, sweet-potato, vegetables (tomato and onion), cattle, goats, poultry, and honey/beekeeping. Except sesame from Mbire, most of the crop and livestock commodities are channeled to the main markets in Harare and Marondera for Murehwa. Sesame is smuggled to Mozambique and the market is mainly dependent on middlemen. The Grain Market Board (GMB) is the major actor in sorghum and maize marketing in both districts. Groundnut is sold to both rural and urban consumers after processing it to peanut butter locally within the production zones. Goats and cattle are mostly supplied to the Harare market by middlemen collecting these livestock from village markets and moving door-to-door to buy enough quantity to transport to Harare. Honey production and marketing is still at its initial stage through the support of HELP from Germany and the Zimbabwe Apiculture Trust projects. Long dry season is a challenge in honey production. The Pfumvudza program supported by the Presidential free input scheme helped in introducing and scaling conservation agriculture practices in Zimbabwe. Though there is strong integration of crop-livestock systems at both districts, the level of manure use is gradually decreasing because farmers receive chemical fertilizer support from the Pfumvudza program and applying manure to crop fields is labor-intensive. The input supply system is more competitive in Murehwa district where there are quite several input suppliers in town. The possible interventions that favor agroecological transitions are: (1) honey processing plants and supply of beehives to potential areas, (2) encouraging manure use in crop production, possibly linking it to the basins preparation requirement to be eligible for the presidential input subsidy scheme, (3) support the organic vegetable production initiatives and explore market segments in Harare paying premium prices for certified organic products, (4) Expedite payment systems in sorghum and maize marketing with GMB, and (5) sesame production with agroecologically friendly agronomy and improve markets.

Working paper

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA VALUE CHAINS CROPS LIVESTOCK SMALLHOLDERS SUPPLY CHAINS

Manicaland inception meeting: Feed the future mechanization and extension a ctivity (October 2022 to September 2024)

Md Abdul Matin (2023)

Conference object

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA SMALLHOLDERS ECONOMIC ANALYSIS

Pathways from information to the adoption of conservation agriculture practices in Malawi and Tanzania

Paswel Marenya Dil Bahadur Rahut (2023)

To reduce agriculture's carbon, land and water footprint, the diffusion of conservation farming methods is one commonly cited proposition. Yet the process of translating available information on new conservation farming methods into farmers' practices is often a black box in many studies. This understanding is critical to inform strategies for scaling these complex, knowledge-intensive, but necessary practices for improving agriculture's resource and climate balance sheet. By implementing a series of mediation analysis using data from 700 households in Malawi and 930 households in Tanzania, this study examines how an improved understanding of conservation agriculture (CA) principles is an important mediator in the pathway from extension contact to the adoption of two of the CA practices examined. For the adoption of conservation tillage, the share of the mediated treatment effect was in the 31.5–34.4% range, while it was 31.6–46.9% for the adoption of soil cover (mulching). Our results suggest that unless learning from external sources strongly correlates with improved farmers' technical understanding of new farming practices, private learning by doing must be a critical adjunct to other avenues of learning. Beyond the basic promotional goals, improving farmers' technical know-how needs to be the centerpiece of holistic efforts in support of conservation farming and similar knowledge-intensive practices necessary for agriculture's sustinability goals.

Article

CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA CONSERVATION AGRICULTURE SMALLHOLDERS AGRICULTURAL PRACTICES FIELD EXPERIMENTATION

Impacto de COVID-19 sobre el consumo eléctrico de las PYMES de la Zona Metropolitana de Aguascalientes

Alonso Darío Pizarro Lagunas (2021)

La irrupción de COVID-19 en el escenario mundial no sólo se convirtió en una crisis de salud pública sino una crisis económica que tuvo efectos heterogéneos en muchos países en el mundo. En particular, muchas economías experimentaron una fuerte contracción en su producto interno bruto debido en gran parte a las medidas de distanciamiento social y restricción de actividades no esenciales que los países adoptaron para proteger la salud de sus habitantes. Esto afectó al sector eléctrico, ya que muchas industrias disminuyeron su consumo energético. En México, las pequeñas y medianas empresas representan una parte importante del consumo eléctrico de la industria. En este sentido, tomando una muestra representativa de pequeños y medianos establecimientos de la Zona Metropolitana de Aguascalientes estudiamos el comportamiento del consumo eléctrico de estas empresas notando que hubo caídas significativas del consumo eléctrico cuando irrumpió la pandemia en marzo de 2020 en la ZMA. Además, notamos que la caída en consumo eléctrico fue más pronunciada para establecimientos en el sector de servicios que establecimientos en el sector de comercios durante la pandemia. Además, se concluye que las disminuciones en la jornada laboral jugaron un papel importante en esta contracción, mientras que las medidas como digitalización y reducción de empleados no estuvieron relacionadas con la variación de consumo eléctrico en estos pequeños y medianos establecimientos.

Master thesis

Small business -- Energy consumption -- Effect of COVID-19 Pandemic, 2020- on -- Aguascalientes (Mexico) -- Econometric models. COVID-19 Pandemic, 2020- -- Aguascalientes (Mexico) -- Economic aspects. CIENCIAS SOCIALES CIENCIAS SOCIALES

Using microsatellite data to estimate the persistence of field-level yield gaps and their drivers in smallholder systems

Balwinder-Singh Meha Jain (2023)

One way to meet growing food demand is to increase yields in regions that have large yield gaps, including smallholder systems. To do this, it is important to quantify yield gaps, their persistence, and their drivers at large spatio-temporal scales. Here we use microsatellite data to map field-level yields from 2014 to 2018 in Bihar, India and use these data to assess the magnitude, persistence, and drivers of yield gaps at the landscape scale. We find that overall yield gaps are large (33% of mean yields), but only 17% of yields are persistent across time. We find that sowing date, plot area, and weather are the factors that most explain variation in yield gaps across our study region, with earlier sowing associated with significantly higher yield values. Simulations suggest that if all farmers were able to adopt ideal management strategies, including earlier sowing and more irrigation use, yield gaps could be closed by up to 42%. These results highlight the ability of micro-satellite data to understand yield gaps and their drivers, and can be used to help identify ways to increase production in smallholder systems across the globe.

Article

Yield Drivers Yield Mapping CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA MICROSATELLITES YIELD GAP SMALLHOLDERS FOOD PRODUCTION YIELD INCREASES