Revista Forestal Mesoamericana Kurú http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru <p>La Revista Forestal Mesoamericana Kurú, forma parte de Portal de Revistas de la Editorial Tecnológica y de la Escuela de Ingeniería Forestal del Tecnológico de Costa Rica. El objetivo de la revista es ser un mecanismo de difusión, de intercambio y transferencia de información en línea en el área de los recursos naturales, con énfasis en el sector forestal. La publicación de esta revista es semestral y esta dirigida a profesionales, investigadores, estudiantes y público en general que este interesado en las ciencias forestales y recursos naturales.</p> Editorial Tecnológica de Costa Rica es-ES Revista Forestal Mesoamericana Kurú 2215-2504 <p><span style="color: #111111; line-height: 107%; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 11pt; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-ansi-language: ES-CR; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">Al enviar un artículo a la Revista Forestal Mesoamericana kurú (RFMK), los autores ceden los derechos patrimoniales a la editorial de la RFMK </span><span style="line-height: 107%; font-family: 'Arial','sans-serif'; font-size: 11pt; mso-fareast-font-family: Calibri; mso-fareast-theme-font: minor-latin; mso-ansi-language: ES-CR; mso-fareast-language: EN-US; mso-bidi-language: AR-SA;">una vez su manuscrito haya sido aprobado para publicación, autorizando a la RFMK a <span style="color: #111111;">editarlo, reproducirlo, distribuirlo, y publicarlo</span> en formato físico y/o electrónico, incluido Internet. L<span style="color: #111111;">a titularidad de los derechos morales sobre los trabajos objeto de esta cesión seguirá perteneciendo a los autores.</span></span></p><p> </p><p><span><a href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.es" rel="license"><img src="http://i.creativecommons.org/l/by-nc-nd/3.0/88x31.png" alt="Licencia Creative Commons" /></a></span></p><p><span>Este obra está bajo una </span><a title="Creative" href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/">Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Unported<span>.</span></a></p> Plantaciones dendroenergéticas y gasificación de biomasa: nuevos desarrollos con marca TEC http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3848 Dagoberto Arias ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 01 04 10.18845/rfmk.v15i1.3848 Factibilidad técnica y financiera del cultivo de Pennisetum purpureum (Schumach) para la producción de biomasa con el fin de generación eléctrica http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3710 <p>El <em>Pennisetum purpureum </em>es una especie herbácea de rápido crecimiento con propiedades calorimétricas que la convierten en una especie con condiciones idóneas para ser implementada en proyectos biomásicos de generación eléctrica para Costa Rica. El presente estudio evaluó la factibilidad técnica y financiera de la especie dentro de condiciones de una plantación de alta densidad; para lo cual se estableció una plantación piloto de 12 hectáreas en Guanacaste, Costa Rica y se manejó con un ciclo productivo de 159 días y limitando su manejo a aplicaciones de tres dosis nutricionales de nitrógeno (85, 131 y 17 kg ha<sup>-1</sup>); posterior de la cosecha se evaluó la biomasa acumulada, el poder calórico y su viabilidad financiera para ser implementada en una caldera de 2 MW de potencia. Los resultados mostraron una cosecha de: 85 a 110 ton ha<sup>-1</sup> de biomasa seca, encontrado los mayores valores en el tratamiento que usó mayor dosis de nitrógeno; también, se encontró que la biomasa seca de la especie es apenas del 24 % de la biomasa total, pero con un poder calórico superior a 3 800 cal g<sup>-1</sup>, que incidió en que el potencial eléctrico real fuera de 1,33 MWh ton<sup>-1</sup> (considerando una caldera con una eficiencia del 30 %) suficiente para que una plantación de 200 ha con dos ciclos de cosecha al año y a una distancia inferior de 45 km de la planta pueda generar electricidad con una rentabilidad financieramente aceptable; el análisis financiero evidencio este tipo proyecto es viable siempre y cuando la producción de biomasa no sea menor a 120 ton ha<sup>-1</sup>, el costo del kilowatt hora sea inferior 0,10 USD y la plantaciones no estén a más de 45 km de la planta.</p> Gregory Guevara Dagoberto Arias Juan Carlos Valverde Rooel Campos ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 05 13 10.18845/rfmk.v15i1.3710 Caracterización física y química del carbón de tres segmentos de fuste y ramas de Eucalyptus camadulensis proveniente de plantaciones dendroenergéticas http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3774 <p>El carbón vegetal es producto de la descomposición de la lignina, celulosa, hemicelulosa y de la pérdida de extraíbles producto de la exposición de la madera a altas temperaturas y baja concentración de oxígeno, generando combustión completa. Este proceso puede variar según la especie, sección del árbol e inclusive de la técnica de carbonización empleada. Por lo cual en este trabajo se valoró el carbón obtenido de tres secciones de fuste (FB, FM y FS), además de las ramas (RA) de árboles juveniles de <em>Eucalyptus camaldulensis</em>; el estudio valoró propiedades físicas (pérdida de peso, contracción radial y tangencial) y propiedades químicas (cenizas, volátiles, contenido de humedad y carbón físico) bajo un proceso de carbonización que duró 6 horas y con una temperatura máxima de 600 °C. Los resultados mostraron pérdidas del peso del 59 al 65 % a 600 °C, con contracciones radiales de 22 a 28 % y tangenciales de 5,6 a 7,6 %, siendo FB las que mostraron los mayores valores de contracción y pérdida y RA las menores. Con las propiedades químicas, el carbon presentó contenidos de cenizas del (4,4 a 7,5) %, volátiles de (20,9 a 32,1) %, carbón fíjo de (54,6 a 63,5) % y contenido de humedad de (5,0 a 6,1) % a una densidad de 0,20 a 0,26 g/cm<sup>3</sup>. Estas variaciones incidieron que los análisis de agrupación generaran que FS y RA mostraran una cercanía elevada, seguida a MB y FB que mostraron la mayor diferenciación debido al grado de desarrollo y estructuración que presentó el árbol en la sección inferior con respecto a las secciones superiores.</p> Juan Carlos Valverde Dagoberto Arias Rooel Campos Mario Guevara ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 14 22 10.18845/rfmk.v15i1.3774 Evaluación de la incidencia de pellets y astillas de madera en el desempeño de un gasificador tipo “downdraft” http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3847 En un proceso de gasificación de biomasa la geometría de la biomasa es un factor necesario que considerar. El tamaño, forma y densidad de las partículas del biocombustible influyen en el transporte de las especies del sistema de reacción, velocidades de secado y descomposición térmica; los cuales son factores relacionados al desempeño general del proceso. Este trabajo evaluó las diferencias significativas que existen en el rendimiento y eficiencia del sistema de generación de energía eléctrica y térmica por la incidencia de dos geometrías en la biomasa de alimentación (pellets y astillas de madera), en el desempeño de un gasificador tipo “downdraft”.  El perfil de temperatura de la zona de pirólisis fue en promedio (147 ± 15) °C mayor al utilizar astillas como alimentación en comparación con el uso de pellets. La caída de presión dentro del reactor fue menor en promedio, así como su variabilidad en el sistema, al utilizar astillas como alimentación; esto a pesar de que el poder calorífico del gas de síntesis obtenido fue levemente mayor para pellets (8,00 MJ/Nm3) que con respecto al obtenido con astillas (6,18 MJ/Nm3).  Se obtuvo una Eficiencia de Gas Frío, así como la Eficiencia Térmica Global mayor al utilizar astillas de madera. La capacidad de aprovechamiento de la energía del syngas para producir potencia eléctrica, medido como la Eficiencia del Motor/Generador, estuvo dentro de los valores típicos para este sistema de conversión, y fue de (21,41 ± 3,23) % para astillas y (18,94 ± 3,68) % para pellets. Se obtuvo 564,50 kWh/t de rendimiento de proceso en términos eléctricos al emplear astillas, el cual fue mayor que al utilizar pellets (487,35 kWh/t), esto a una potencia de 6,2 kW. Con respecto al rendimiento de producción de gas de síntesis, con pellets fue menor con respecto a las astillas de madera (i.e. en promedio se produjo 1,75 kg de gas de síntesis por kilogramo de astillas, lo que significa un 25 % más que con pellets de madera). En conclusión, a pesar de que el manejo de astillas de maderas requiere ciertos cuidados para evitar el atascamiento dentro del sistema de conversión “downdraft” para producir gas combustible, en general las ventajas en proceso y eficiencias son mayores al utilizar madera en forma de astillas en comparación con pellets. Cindy Torres Marco Chaves Luis Urvina Roger Moya ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 23 34 10.18845/rfmk.v15i1.3847 Evaluación financiera de generación eléctrica de 2 MW a partir de biomasa forestal en Costa Rica http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3709 <p>La implementación de biomasa como fuente energética en Costa Rica se ha impulsado en la última década debido al aumento de los combustibles fósiles y variaciones climáticas que han disminuido la generación energía hidroeléctrica, incidiendo en el aumento del costo del kilowatt hora en el mercado; por lo cual este estudio analizó la viabilidad financiera de generación de 2 MW a partir de biomasa arborea. Él estudio evaluó el mejor sistema de generación eléctrica con biomasa (combustión directa y gasificación), la fuente de abastecimiento de biomasa óptima (autogeneración, compra en el mercado o mixto) y la factibilidad financiera de la energía producida en dos escenarios (venta electricidad al ICE y autoconsumo). Encontrando que la implementación de gasificadores de tipo vertical (“downdraft”) mostraron mayor viabilidad debido a su alta eficiencia, poca generación de residuos y menor consumo de biomasa en el tiempo; por otra parte se determinó que la mejor fuente de abastecimiento de biomasa es con la compra en el mercado nacional (40 USD/ton seca) debido su bajo costo actual de adquisición, sin embargo sería recomendable en el largo plazo disponer un sistema mixto (autoabastecimiento y compra en el mercado) para disponer menor dependencia a los cambios de precios en el mercado. Finalmente, los análisis financieros mostraron viabilidad de generación para autoconsumo (VAN de 5 %; TIR de 17,68 % y RB/C de 1,82), en cambio para venta de energía al ICE no se encontró viabilidad (VAN de -2,0 %; TIR de -21,15 % y R B/C de 1,07) debido al bajo valor de compra energética de esta entidad.</p> Jerson González Carlos Roldán Dagoberto Arias Juan Carlos Valverde Diego Camacho ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 35 42 10.18845/rfmk.v15i1.3709 Análisis del mercado de biomasa forestal con fines energéticos en la zona de Guanacaste, Costa Rica http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3722 <p>Ante la inestabilidad de los precios de los combustibles y la variabilidad climática, los precios de la electricidad son un aspecto sensible para la competitividad del país. La utilización de energías alternativas se ha convertido en una excelente opción de autoabastecimiento para empresas privadas y una manera de bajar la factura eléctrica y la ruta hacia un sistema energético nacional bajo en carbono. En el presente estudio se analizó el mercado de la biomasa con fines energéticos en la zona de Guanacaste. El estudio comprendió el mercado de biomasa de la región, tomando como núcleo forestal la zona de Abangares y evaluando las plantaciones forestales (oferta) y las empresas consumidoras de biomasa (demanda) en un radio de 100 km del núcleo de producción. La evaluación de la oferta se basó en datos consultados de FONAFIFO y de las proyecciones potenciales de residuos de las plantaciones; por su parte la demanda se obtuvo mediante encuestas y caracterizaciones de las empresas que actualmente consumen biomasa. Los resultados obtenidos mostraron que la especie dominante en reforestación fue <em>T. grandis </em>con un 40,3 % del total de área reforestada en la región, seguida por <em>G. arborea </em>con 13,2 % y con una potencialidad anual de generación de residuos superior a 98 000 ton en el caso de <em>T. grandis </em>y de 44 000 ton en <em>G. arbórea</em>. En cambio, la demanda mostró una capacidad superior a 250 000 ton/año, siendo que actualmente el 48 % es suplido por combustibles fósiles y apenas el 15,1 % por biomasa forestal (generalmente astillas). Al analiza el impacto financiero del posible cambio de combustibles por biomasa, se encontraron ahorros superiores al 50 %; sin embargo; encontrando la limitante que la biomasa existente (residuos del manejo forestal), no sería suficiente para suplir más del 57 % del mercado actual.</p> Alonso Ulloa Diego Camacho Dagoberto Arias Juan Carlos Valverde ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 43 50 10.18845/rfmk.v15i1.3722 Determinación del mejor modelo alométrico para la estimación de biomasa de Gmelina arborea Roxb procedente de plantaciones con manejo de rebrotes http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3775 <p>El desarrollo de proyectos bioenergéticos basados en plantaciones forestales con manejo de rebrotes, permiten ampliar el tiempo de vida del cultivo, dar un valor agregado a la plantación y disminuir los costos de establecimiento y manejo. El presente estudio plantea la estimación de la producción de biomasa para la generación y el desarrollo de ecuaciones alométricas para la toma de decisiones en plantaciones con manejo de rebrotes de <em>Gmelina arborea</em> en Turrialba, Cartago, Costa Rica. Se tomó como caso de estudio, una plantación de <em>G. arborea</em> de 2,0 ha con manejo de rebrotes de una tercera rotación. Se determinó la producción de biomasa área en a tres años que representa en promedio 214,85 Mg/ha con un incremento de 71,61 Mg/ha/año.  La plantación mostró un índice de densidad del rodal (IDR) de 635 que corresponde a la zona de autoraleo, con un diámetro promedio de 7,90 cm, bajo estas condiciones la plantación presentó un promedio de 4,90 ejes por tocón o cepa y una densidad de 6 190 ejes/ha, la cual se aproxima a las densidades propuestas para el manejo de plantaciones dendroenergéticas en Costa Rica. Se determinó que la mejor ecuación alométrica de estimación de biomasa verde fue Ln<em>BT</em> = -1,7440 + 2,4221 Ln (d) y puede ser aplicada en  plantaciones similares a la evaluada.</p> Luis Diego Jiménez Juan Carlos Valverde Dagoberto Arias ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 51 59 10.18845/rfmk.v15i1.3775 Ecuaciones alométricas para la estimación de la biomasa arbórea a partir de residuos de plantaciones de Gmelina arborea y Tectona grandis en Guanacaste, Costa Rica http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3723 <p>El uso de los residuos de los raleos y las cosechas finales de plantaciones de <em>Gmelina arborea</em> y <em>Tectona grandis<strong> </strong></em>con fines energéticos, se ha convertido en una actividad financieramente viable en los años más recientes; sin embargo en la mayoría de los casos ni el productor ni el comprador tienen un estimado de la biomasa generada. Para efectos de facilitar la comercialización de la biomasa es necesario disponer de ecuaciones alométricas que faciliten una estimación de la biomasa producida. En el presente trabajo se planteó como objetivo generar y validar ecuaciones alométricas para el cálculo de la biomasa forestal aérea a partir de los residuos de plantaciones de <em>Gmelina arborea</em> y <em>Tectona grandis; </em>el estudio se desarrolló con tres plantaciones de <em>T. grandis</em> y dos plantaciones de <em>G. arborea</em> con distintas edades; cosechando individuos y calculando la cantidad de biomasa producida. Se analizaron nueve modelos alométricos y se encontró una relación de decrecimiento del porcentaje de residuos conforme aumentaba el diámetro de los individuos de ambas especies. Para <em>T. grandis</em> el mejor modelo fue B= 7,35<sup>0,16*d</sup> con un R<sup>2</sup> de 0,75 y un cuadrado medio del error de 85,51; para <em>G. arborea</em> el mejor modelo fue B= 5,40<sup>1,24*d</sup> con un R<sup>2</sup> de 0,82 y cuadrado medio del error de 100,54. La viabilidad de uso de estos modelos es con la finalidad de estimar los residuos de la cosecha de las plantaciones que no es maderable, ya que múltiples estudios muestran la funcionalidad de los modelos incluyendo el uso de la madera.</p> Mainor Rodríguez Dagoberto Arias Juan Carlos Valverde Diego Camacho ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 60 66 10.18845/rfmk.v15i1.3723 Efecto de herbicidas pre-emergentes sobre la siembra directa de semillas pregerminadas de Gmelina arborea Roxb. y Gliricidia sepium (Jacq.) Kunth ex Walp. para el establecimiento de plantaciones dendroenergéticas http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3729 This study addresses the need to find preemergence herbicides for the direct sowing of seeds of forest species dedicated to the establishment of energy plantations. Twelve different preemergence herbicides were evaluated on the direct sowing of two forest species with great potential for biomass production for bioenergy. One of the limiting aspects of the plantations energy is the high cost of establishment by concept of acquisition of plants, so we looked for the best options for direct sowing of pregerminated seeds of Gmelina arborea (Melina) and Gliricidia sepium (Black Madero), and offer an alternative in lowering costs. The experiment was carried out in a greenhouse (ITCR, Cartago), for 10 weeks, analyzing each species separately. A randomized complete block experimental design was used. The seeds were subjected to the best pre germination treatment and sown in pots, they were immediately atomized by the different pre-emergent herbicides following the protocol described in the methodology. At the end of the experiment it was determined that pre-emergent herbicides with the active ingredient of Linuron and Oxyfluorfen can be used in the direct sowing of Melina, as they did not cause damage to plant yields, in addition to obtaining most of the parameters with statistically superior results. In the case of black Madero the pre-emergent Linuron obtained the best results, concluding that it can be useful for use in direct sowing. The pre-emergent herbicide with the active ingredient of Pendimethalin obtained the lowest yield results in almost all the parameters analyzed; For both species it produced the total death of the weeds before week 7. Natalia Hernández Dagoberto Arias Franklin Herrera Elemer Briceño Mario Guevara Edwin Esquivel ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 67 78 10.18845/rfmk.v15i1.3729 Potencial calórico y acumulación de biomasa dela especie Leucaena macrophylla Benth. establecida con tres tipos de espaciamiento en Cortes, Honduras http://revistas.tec.ac.cr/index.php/kuru/article/view/3840 El estudio y prueba de distintas especies arbóreas con fines de generación de biomasa como fuente energética en Honduras es primordial para el desarrollo de una matriz energética mixta que genere en menor dependencia a los combustibles fósiles y gas natural importados. Por lo que el objetivo del presente estudio consistió en evaluar la acumulación de biomasa por crecimiento diamétrico y altura y el poder calorimétrico de Leucaena macrophylla. Para lo cual se estableció con tres espaciamientos que fueron 1,0 x 1,0 m, 1,5 x 1,5 m y 2,0 x 2,0 m; cada espaciamiento se sembró en 3,56 ha y en cada una se establecieron 8 parcelas permanentes que se evaluaron a los 12, 18 y 24 meses, cosechando árboles en cada medición para estimación del poder calórico. Los resultados indicaron que a los 12 meses de edad no se identificaron diferencias entre los tres espaciamientos, teniendo un diámetro promedio de 3,7 cm, altura de 3,4 m y biomasa de 4,1 ton/ha de biomasa seca; sin embargo, a los 18 y 24 meses el espaciamiento de 1,0 x 1,0 m presentó menores datos de crecimiento y acumulación de biomasa eso debido a la alta competencia de los individuos que estanco el crecimiento, mientras los otros dos espaciamientos no mostraron diferencias entre sí. En caso de las propiedades físicas y calorimétricas, no se encontró diferencias en la densidad verde, seca y anhidra de los tres espaciamientos en los tres periodos estudiados, con las otras variables analizadas a los 12 meses no se encontraron diferencias entre los espaciamientos, es posterior a los 18 meses en el que el espaciamiento de 1,5 x 1,5 m presentó los contenidos de humedad de madera menor, mayor poder calórico en condición verde y seca (a 24 meses fueron superiores a 15 000 kJ/kg) valores considerados como óptimos para establecer la especie L. macropylla con dicho espaciamiento con fin energético. <br /><br /> Gissel Esperanza Fajardo-Canales Nelson Mejía-Pineda Javier Gutiérrez-Bardales ##submission.copyrightStatement## 2018-09-19 2018-09-19 15 79 86 10.18845/rfmk.v15i1.3840