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.

Resumen En los frutos mínimamente procesados en fresco (MPF) el tipo de corte y la temperatura son factores por considerar para mantener una calidad y apariencia adecuada. El objetivo de este trabajo fue evaluar los efectos del corte y la temperatura de conservación sobre la actividad metabólica, color, firmeza, perfil aromático y concentración de ácidos orgánicos y azúcares de peras (Pyrus communis L. cv. Packham's Triumph). Los frutos enteros fueron lavados, pelados, cortados en cascos o cubos, envasados en tarrinas y posteriormente almacenados 8 d a 5 o 8 °C. El tipo de corte y la temperatura tuvieron un efecto significativo sobre los parámetros fisiológicos, color, firmeza y en el contenido de ácidos orgánicos y azúcares. Sin embargo, el contenido de compuestos aromáticos volátiles se redujo independientemente del tipo de corte y las temperaturas de conservación. Por tanto, esta variedad de peras Packham's Triumph deben ser procesadas en cascos y deben almacenarse a 5° C para mantener una calidad general óptima durante 8 días.

Abstract For the minimally processed (MP) fruit, the cutting type and temperature are the main factors in order to maintain good quality and appearance. The objective of this work was to evaluate the effects of cutting type and storage on the metabolic activity, color, firmness, aroma profile and, organic acid and sugar content of MP pears (Pyrus communis L. cv. Packham's Triumph). Whole fruits were washed, peeled and cut in wedges or dice. Then, the pieces were packaged in plastic containers and stored 8 days at 5 or 8 °C. The cutting type and storage temperature had an important effect on the physiological parameters, color, firmness and organic acid and sugar content. However, the aroma volatile content was reduced independently of the cutting type and the storage temperature. Therefore, the pear cultivar Packham's Triumph should be cut in wedges and stored 8 d at 5° C to maintain an optimum global quality.

Resumen Actualmente se busca nuevas opciones de energías limpias para mitigar el efecto de invernadero y lograr sistemas de producción verdaderamente sostenibles; entre éstas, la energía solar y el uso de biomasa y otras fuentes renovables se han recomendado particularmente para lograr la captura local de carbono y la adaptabilidad al cambio climático. Este artículo presenta el diseño de un sistema térmico y fotovoltaico, y los resultados preliminares obtenidos tras su instalación en lecherías y plantas procesadoras de lácteos ubicadas en la Región Huetar Norte de Costa Rica, con datos que demuestran la potencialidad de la producción energética a partir de la energía solar en actividades agropecuarias. Estos resultados preliminares han permitido comprobar que mediante estos sistemas se logra producir alrededor del 30% de la energía necesaria para estas actividades, contribuyendo de esta forma a disminuir los costos de producción, la emisión de gases de efecto invernadero y por ende, la huella de carbono.

Abstract New clean energy alternatives to mitigate the greenhouse effect and achieve real clean production are currently being sought. Among these alternatives, solar energy and use of biomass and other renewable sources have been recommended for their effectiveness in adaptability to climate change and local carbon sequestration. This paper presents the design and preliminary results of a thermal system installed in a milk factory and dairy processing plants located in the North Huetar Region of Costa Rica. The generated data show the potentiality of energy production by solar energy systems in agricultural activities. These preliminary results have shown that these systems make it possible to produce about 30% of the energy needed for these activities, thereby allowing reduce production costs, emission of greenhouse gases and, consequently, carbon footprint.