Resumen Los combustibles fósiles, que actualmente aportan cerca del 85% de la energía primaria consumida, seguirán siendo la principal fuente para cubrir la demanda energética de los próximos años. Ante esta perspectiva, y dentro de un marco de cambio climático global, las energías renovables deben tomar un mayor protagonismo como fuentes de energía limpia. Costa Rica, como la mayoría de los países desarrollados, presenta una alta dependencia de los combustibles fósiles, principalmente del petróleo. Sin embargo, a diferencia de otras zonas del planeta, la energía solar potencial en este país está cuantificada en 10 000 MW, aunque su uso es mínimo. Dado que el sector agroindustrial produce una alta emisión de gases de efecto invernadero, responsables de la problemática del cambio climático, se decidió realizar una investigación con el objetivo de evaluar la aplicación de la tecnología térmica solar y fotovoltaica en este sector. La tecnología térmica solar y fotovoltaica se instaló en tres plantas procesadoras de leche de la región Huetar Norte de Costa Rica. El análisis de los resultados obtenidos permitió observar la reducción del consumo de energía y, de una forma muy notable, de las emisiones de gases de efecto invernadero, gracias al aprovechamiento de una fuente totalmente limpia y renovable como la energía solar. Además, se ha generado una mayor independencia en las empresas en el nivel energético y sus productos podrían adquirir la categoría de ecológicos, lo que representaría una ventaja competitiva en el mercado regional, nacional e internacional.

Abstract Fossil fuels, which currently contribute close to 85% of the primary energy consumed, will continue to be the main source to cover the energy demand of the coming years. Given this perspective, and within a framework of global climate change, renewable energy should take a greater role as sources of clean energy. Costa Rica, like most developed countries, is highly dependent on fossil fuels, mainly oil. However, unlike other areas of the planet, the potential solar energy in this country is quantified as 10 000 MW, enough energy for use in different production systems. Therefore, this work has evaluated a new application of solar thermal collector technologies and photovoltaic panels in the agricultural sector, as it is one of the most important sectors in terms of emission of greenhouse gases, which aggravates the problem of climate change. Five solar thermal and photovoltaic systems (hybrid thermosiphons, hybrid forced and PV) were designed and built in two dairies and two milk-processing plants in the Huetar Norte region of Costa Rica in 2015. In all of them, computerized data logging systems were located and variables were measured; measurements of three years were evaluated, namely: time in hours, days, months; inlet and outlet temperatures; kWh; carbon equivalence, and economic savings. The results showed that energy consumption was reduced and, notably, greenhouse gas and carbon equivalent emissions, thanks to the use of solar energy. In addition, environmental pollution was lessened by the reduction of smoke due to the burning of firewood; greater independence was generated at the energetic level in associations and companies, and their products could eventually be certified as organic products.

Resumen En las operaciones de procesamiento y conservación de productos agropecuarios se aplica diferentes fuentes de energía, cuyo precio ha aumentado en los últimos años. Con el apoyo del programa local piloto de uso de energía solar en la región Huetar Norte, en conjunto con el Instituto Tecnológico de Costa Rica y el Sector Agropecuario, se ha evaluado la aplicación de diversos sistemas térmicos solares en pequeñas y medianas explotaciones agrícolas para sustituir los métodos tradicionales de generación de energía por sistemas limpios para mejorar las condiciones productivas y disminuir la huella de carbono local. Por esta razón, se ha diseñado y evaluado sistemas termosifónicos solares híbridos con un sistema auxiliar eléctrico para la esterilización de equipos de ordeño, así como sistemas térmicos solares forzados híbridos con agua y gas LP para la esterilización y pasteurización de leche o para el secado de productos agrícolas con agua, aire caliente y gas LP y un secador solar pasivo para diferentes tipos de productos agrícolas. Los resultados de la evaluación de estos sistemas se obtuvieron por medio de la ubicación de termopares en lugares claves dentro de los sistemas y fueron almacenados en el espacio cibernético para facilitar su acceso mediante cualquier dispositivo electrónico. Estos resultados han permitido comprobar la disminución de los costos operativos relacionados con las facturas energéticas, el mejoramiento de la eficiencia de los diferentes procesos y la disminución de la huella de carbono de estas explotaciones, lo que representaría una ventaja competitiva en el mercado regional, nacional e internacional.

Abstract Different energy sources are applied in the operations used for processing and preserving food and other agricultural products. The Technology Institute of Costa Rica and the agricultural sector of Costa Rica has supported the Local Pilot Program for the use of solar energy in the Northern Huetar Region of Costa Rica for the application and evaluation of different solar thermal systems in small and medium-sized agricultural units to replace the traditional methods of energy generation for clean production systems, reduce the local carbon footprint and improve production conditions. For this reason, in the Northern Huetar Region of Costa Rica, hybrid solar thermosiphonic systems with an auxiliary electric system have been designed and evaluated for the sterilization of milking equipment; hybrid solar thermal systems with water and LP gas for sterilization and pasteurization of milk; hybrid forced solar thermal systems with water, hot air and LP gas and a passive solar dryer for different types of agricultural products. The results of the evaluation of these systems were obtained by setting thermocouples in key places inside the systems and they were stored in the cybernetic space to facilitate their access through any electronic device. These results has allowed verify the decrease in operating costs related to energy bills, the efficiency improvement of the different processes and the carbon footprint decreasing of these farms, which would represent a competitive advantage in the regional, national and international markets.

Durante esta investigación se muestrearon periódicamente sistemas productivos de piña y plátano en la Región Huetar Norte (RHN) y de piña en la Región Huetar Atlántica (RHA), con el objetivo de identificar los géneros de nematodos fitoparásitos asociados a estos cultivos, su frecuencia y densidad de población. También se exploró la dinámica poblacional de los principales géneros. En el cultivo de piña, los nematodos con mayor densidad de población y más frecuentemente detectados en ambas regiones estudiadas fueron Pratylenchus y Helicotylenchus. Las poblaciones de estos nematodos fueron fluctuantes en la RHN y con un crecimiento que puede explicarse mediante funciones polinómicas en la RHA. En el caso del plátano, los nematodos con mayor densidad de población y más frecuentemente detectados fueron Radopholus similis, Pratylenchus y Meloidogyne. Las poblaciones de estos nematodos también mostraron fluctuaciones en el tiempo.

During this research, pineapple fields in the Región Huetar Atlántica (RHA) and the Región Huetar Norte (RHN) and plantain fields in the RHN were periodically sampled. The objective was to identify the major genera of plant parasitic nematodes that affect these crops, their frequency and population densities. At the same time, we explored the dynamics of the populations of major genera. Pratylenchus and Helicotylenchus had major frequency and the greatest densities of population in the pineapple fields, in both regions. The populations of both genera fluctuated in the RHN. In the RHA, populations of both genera increased and its increase could be explained with a polynomial function. In the plantain fields, the plant parasitic nematodes with major population densities and major incidence were Radopholus similis, Pratylenchus and Meloidogyne. The populations of these nematodes fluctuated in time as well.