Ingeniería y competitividad

Crustacean Exoskeletons for the Extraction and Mechanical Characterization of Chitin for Biomedical Applications

Abstract Introduction: In the field of biomedical applications, the use of biodegradable and biocompatible materials is essential. In this context, seafood shell waste represents an innovative and sustainable alternative for the production of biomaterials. This study addresses the use of shrimp and crab exoskeleton waste, which generates an unpleasant odor that affects the quality of life of residents in the center of Ambato city. The study highlights the need to investigate the mechanical properties of these exoskeletons for potential use in biomedicine, specifically in tissue engineering. Objective: The objective of this study is to analyze the mechanical properties of shrimp and crab exoskeletons to evaluate their potential for chitin extraction and subsequent application in the biomedical field. Materials and Methods: For chitin extraction, three types of exoskeleton species were used: brown shrimp, red shrimp, and crab, the most com-mon in the region. The shells were washed to remove impurities, then dried and sieved. The resulting powder was stored in an airtight container. This powder was then used to produce chitin through a chemical process involving deproteinization with NaOH 0.1N and demineralization with HCl 0.1N. The obtained chitin was molded according to ASTM D638-10 and dried at room temperature. Results: The material characterization showed that the obtained chitin had an irregular morphology with particles of different sizes, suggesting a complex structure and a larger surface area. The mechanical properties indicated that the material’s hardness was 88.15 HD, classifying it as relati-vely hard. Additionally, the roughness measured 5.1 μm, and the tensile strength reached 7.43 MPa for brown shrimp, indicating that the material can withstand a significant amount of stress, making it suitable for biomedical applications. Conclusions: The study demonstrates that shrimp and crab exoskeletons can be effectively utilized to obtain chitin, a biomaterial with mechanical properties suitable for biomedical applications such as tissue engineering. The highlighted properties, such as hardness and tensile strength, con-firm its potential to be a useful material in this field.

Resumen Introducción: En el campo de las aplicaciones biomédicas, la utilización de materiales biodegradables y biocompatibles es esencial. En este contexto, los resi-duos de caparazones de mariscos representan una alternativa innovadora y sustentable para la producción de biomateriales. Este estudio aborda el aprovecha-miento de los desechos de caparazones de camarón y cangrejo, los cuales generan un olor desagradable que afecta la calidad de vida de los habitantes en el centro de la ciudad de Ambato. Se destaca la necesidad de investigar las propiedades mecánicas de estos exoesqueletos para su posible uso en biomedicina, específicamente en la ingeniería de tejidos. Objetivo: El objetivo de este estudio es analizar las propiedades mecánicas de los exoesqueletos de camarón y cangrejo, con el fin de evaluar su potencial para la obtención de quitina y su posterior aplicación en el ámbito biomédico. Materiales y Métodos: Para la obtención de la quitina, se utilizaron tres tipos de especies de exoesqueletos: camarón marón, camarón rojo y cangrejo, los cua-les son los más comunes en la región. Los caparazones fueron lavados para eliminar impurezas, luego se secaron y se tamizaron. El polvo resultante se almacenó en un recipiente hermético. Posteriormente, se utilizó este polvo para la producción de quitina a través de un proceso químico que incluyó desproteinización con NaOH 0,1N y desmineralización con HCl 0,1N. La quitina obtenida fue moldeada siguiendo la norma ASTM D638-10 y secada a temperatura ambiente. Resultados: La caracterización del material mostró que la quitina obtenida presenta una morfología irregular, con partículas de diferentes tamaños, lo que sugiere una estructura compleja y una mayor área superficial. Las propiedades mecánicas indicaron que la dureza del material fue de 88,15 HD, lo que clasifica al material como relativamente duro. Además, la rugosidad medida fue de 5,1 μm y el esfuerzo de tensión alcanzó 7,43 MPa para el camarón marrón, lo que indica que el material es capaz de soportar una cantidad significativa de estrés, lo cual es útil para aplicaciones biomédicas. Conclusiones: El estudio demuestra que los exoesqueletos de camarón y cangrejo pueden ser utilizados de manera efectiva para la obtención de quitina, un biomaterial con características mecánicas adecuadas para aplicaciones biomédicas, como la ingeniería de tejidos. Las propiedades destacadas, como la dureza y la capacidad de soportar tensión, confirman su potencial para ser un material útil en este campo.

Electricity generation with biogas from sugarcane vinasse in Colombia

Abstract Introduction: The consumption of bioenergy has increased in recent years, contributing to the reduction of greenhouse gas (GHG) emissions. In particular, sugarcane waste has been evaluated in several studies as a potential source of renewable energy. The sugar industry primarily produces sugar and ethanol, and for each liter of ethanol produced, between 10 and 15 liters of vinasse are generated. This residue is highly polluting and, although it is traditionally used for fertigation or disposed of, it holds significant potential for biogas production. Objectives: The main objective of this study was to assess the electricity generation potential from vinasse produced in ethanol plants in Colombia and calculate the CO2 emissions avoided by substituting local electricity use with this renewable energy source. Materials and Methods: Four different scenarios were evaluated based on the percentage of sugarcane juice used for ethanol production. For each scenario, the electricity generation potential from biogas produced by vinasse biodigestion was calculated. Additionally, the CO2 emissions avoided were estimated by comparing the use of vinasse-based electricity with local conventional electricity sources. Results: The results from the different scenarios show that the electricity generation potential ranges between 249,840.36 MWh/year and 437,156.37 MWh/year, depending on the percentage of sugarcane juice used for ethanol production. CO2 emissions avoided ranged from 31,475.26 to 55,081.70 tons of CO2/year. These results indicate that electricity generation from vinasse has a significant impact on reducing greenhouse gas emissions compared to local conventional electricity. Conclusions: The valorization of sugarcane vinasse for electricity generation represents a significant step forward in the produc-tion of clean electricity in the sugar sector. The results show that this approach not only has high potential for renewable energy generation but also contributes significantly to reducing CO2 emissions, enhancing the sustainability of the sector.

Resumen Introducción: El consumo de bioenergía ha experimentado un aumento en los últimos años, lo que ha contribuido a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). En particular, los residuos de caña de azúcar han sido evaluados en diversos estudios como una fuente potencial de energía renovable. La industria azucarera genera principalmente azúcar y etanol, y por cada litro de etanol producido, se generan entre 10 y 15 litros de vinaza. Este residuo es altamente contaminante y, aunque tradicionalmente se utiliza en fertirrigación o se desecha, presenta un alto potencial para la producción de biogás. Objetivos: El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el potencial de generación de electricidad a partir de la vinaza producida en plantas de etanol en Colombia, así como calcular las emisiones de CO2 evitadas al sustituir el uso de electricidad local mediante esta fuente de energía renovable. Materiales y Métodos: Se evaluaron cuatro escenarios distintos en función del porcentaje de jugo de caña utilizado para la producción de etanol. Para cada escenario, se calculó el potencial de generación eléctrica a partir del biogás producido por la biodigestión de vinaza. Además, se estimaron las emisiones de CO2 evitadas mediante la comparación con la electricidad proveniente de fuentes locales convencio-nales. Resultados: Los resultados obtenidos en los diferentes escenarios muestran que el potencial de generación eléctrica varía entre 249.840,36MWh/año y 437.156,37 MWh/año, dependiendo del porcentaje de jugo de caña utilizado para la producción de etanol. Las emisiones deCO2 evitadas fluctuaron entre 31.475,26 y 55.081,70 toneladas de CO2/año. Estos resultados indican que la generación de electricidad apartir de la vinaza tiene un impacto significativo en la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero en comparación con la electricidad local convencional. Conclusiones: La valorización de la vinaza de caña de azúcar para la generación de electricidad representa un avance significativo haciala producción de energía eléctrica limpia en el sector azucarero. Los resultados muestran que este enfoque no solo tiene un alto potencial para la generación de energía renovable, sino que también contribuye de manera importante a la reducción de las emisiones de CO2, lo que mejora la sostenibilidad del sector

Humidity Sensor Based on Rice Husk-Derived Carbon Materials

Abstract Introduction: Carbon-based materials derived from agricultural waste, such as rice husk (RH), have attracted increasing attention due to their potential for sustainable applications, particularly in electronics, environmental sensing, and energy storage. Objectives: This study aims to investigate the synthesis of carbon materials from RH through thermal decomposition at two different temperatures (900 °C and 1000 °C), and to evaluate their application in humidity sensor fabrication, focusing on the influence of carbonization temperature on their structural and functional properties. Materials and Methods: Carbon materials were synthesized from RH via pyrolysis at 900 °C and 1000 °C. Their structural properties and degree of graphitization were characterized using X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy. The resulting materials were then incorporated into conductive inks using different binders and solvents to fabricate resistive humidity sensors. The electrical response of the sensors was evaluated under controlled relative humidity conditions. Results: Structural analyses revealed that higher carbonization temperatures led to more crystalline structures and enhanced graphitization. The fabricated sensors exhibited varying electrical responses depending on the pyrolysis temperature, showing different resistance-relative humidity relationships. Conclusions: Carbonization temperature significantly affects the structural and functional properties of RH-derived carbon materials. These findings highlight the potential of optimizing such materials for environmental sensing applications, particularly humidity monitoring, contributing to the development of sustainable solutions in flexible and printed electronics.

Resumen Introducción: Los materiales carbonosos derivados de residuos agrícolas, como la cascarilla de arroz (HR), han despertado un creciente interés debido a su potencial en aplicaciones sostenibles, especialmente en los campos de la electrónica, la detección ambiental y el almacenamiento de energía. Objetivos: Este estudio tiene como objetivo investigar la síntesis de materiales carbonosos a partir de HR mediante descomposición térmica a distintas temperaturas (900 °C y 1000 °C), y evaluar su aplicación en la fabricación de sensores de humedad, analizando cómo la temperatura de carbonización afecta sus propiedades estructurales y funcionales. Materiales y Métodos: Se sintetizaron materiales carbonosos a partir de HR mediante pirólisis a 900 °C y 1000 °C. Las propiedades estructurales y el grado de grafitización se caracterizaron mediante difracción de rayos X (DRX) y espectroscopia Raman. Posteriormente, los materiales obtenidos se integraron en tintas conductoras, empleando distintos aglutinantes y disolventes, para fabricar sensores resistivos. La respuesta eléctrica de estos sensores se evaluó en condiciones de humedad relativa controlada. Resultados: Los análisis estructurales indicaron que una mayor temperatura de carbonización favorece la formación de estructuras más cristalinas y un mayor grado de grafitización. Los sensores fabricados mostraron diferentes respuestas eléctricas según la temperatura de pirólisis, evidenciando una relación variable entre la resistencia y la humedad relativa. Conclusiones: La temperatura de carbonización tiene un impacto significativo en las propiedades estructurales y funcionales de los materiales carbonosos derivados de HR. Estos resultados demuestran el potencial de estos materiales para ser optimizados en aplicaciones de detección ambiental, específicamente en la monitorización de la humedad, contribuyendo al desarrollo de soluciones sostenibles en electrónica flexible e impresa.

Heat transfer in a 4.1L engine radiator: experimental validation

Abstract Introduction: The thermal performance of internal combustion engines largely depends on the efficiency of their cooling systems. Radiators play a fundamental role in dissipating the heat generated, ensuring the proper functioning of the engine. Analyzing radiator designs using tools such as computational fluid dynamics (CFD) allows for the evaluation of heat transfer and pressure losses-key aspects for understanding and improving the thermal behavior of the system. The geometry of the tubes and fins is a determining factor in this process, as it directly influences both heat dissipation and pressure drop. Objective: This study aims to analyze heat transfer in a 4.1 L internal combustion engine radiator by combining CFD simulations and experimental validation, in order to evaluate its thermal performance and characterize its behavior under real operating conditions. Methodology: A CFD model with 9 tubes and 4 rows of fins was used, representing a commercial radiator with three columns of 28 tubes each. The k-ω SST turbulence model was applied, and simulations were performed in ANSYS Fluent. Numerical results were validated with experimental measurements in a test bench, where temperatures, pressures, and flow velocities were recorded. Results: Experimental validation showed a difference of less than 5.8% compared to the simulation. An 18% improvement in heat transfer and a 12% reduction in pressure drop were achieved. The geometrical arrangement of tubes and fins proved to be a key factor in thermal efficiency, as small modifications can significantly enhance heat dissipation without increasing aerodynamic resistance. Conclusions: The validated CFD model accurately predicts the thermal performance of the radiator under specific operating conditions. However, the study presents certain limitations, such as geometric simplifications and the choice of turbulence model, which can be improved in future research. It is recommended to explore the use of advanced materials and hybrid configurations to enhance thermal efficiency. Moreover, these findings can be applied to the design of radiators for electric and hybrid vehicles, where thermal management is crucial. This approach could be key in the development of more efficient and sustainable radiators for the automotive industry.

Resumen Introducción: el rendimiento térmico de los motores de combustión interna depende en gran medida de la eficiencia de sus sistemas de enfriamiento. Los radiadores desempeñan un papel fundamental en la disipación del calor generado, asegurando el correcto funcionamiento del motor. El análisis del diseño de radiadores mediante herramientas como la dinámica de fluidos computacional (CFD) permite evaluar la transferencia de calor y las pérdidas de presión, aspectos clave para comprender y mejorar el comportamiento térmico del sistema. La geometría de los tubos y aletas es un factor determinante en este proceso, ya que influye directamente en la disipación de calor y la caída de presión. Objetivo: Este estudio tiene como propósito analizar la transferencia de calor en un radiador de motor de combustión interna de 4.1 L, combinando simulaciones CFD y validación experimental, con el fin de evaluar su desempeño térmico y caracterizar su comportamiento en condiciones operativas reales. Metodología: Se utilizó un modelo CFD basado en 9 tubos con 4 hileras de aletas, representativo de un radiador comercial de tres columnas de 28 tubos cada una. Se aplicó el modelo de turbulencia k-ω SST y se realizaron simulaciones en ANSYS Fluent. Los resultados numéricos fueron validados con mediciones experimentales en un banco de ensayos, donde se registraron temperaturas, presiones y velocidades de flujo. Resultados: La validación experimental mostró una diferencia menor al 5.8% respecto a la simulación. Se obtuvo una mejora del 18% en la transferencia de calor y una reducción del 12% en la caída de presión. La disposición geométrica de los tubos y aletas demostró ser un factor clave en la eficiencia térmica, ya que pequeñas modificaciones pueden generar mejoras significativas en la disipación del calor sin aumentar la resistencia aerodinámica. Conclusiones: El modelo CFD validado permite predecir con precisión el desempeño térmico del radiador bajo condiciones específicas de operación. No obstante, el estudio presenta ciertas limitaciones, como la simplificación geométrica y la selección del modelo de turbulencia, aspectos que pueden mejorarse en futuras investigaciones. Se recomienda explorar el uso de materiales avanzados y configuraciones híbridas para mejorar la eficiencia térmica. Además, estos hallazgos pueden aplicarse al diseño de radiadores para vehículos eléctricos e híbridos, donde la gestión térmica es crucial. Este enfoque puede ser clave en el desarrollo de radiadores más eficientes y sostenibles para la industria automotriz.

Comparative evaluation of remediation technologies to optimize greywater quality within a circular economy framework

Abstract Introduction: greywater contains contaminants that disrupt ecological balance, reduce water availability for productive uses, and limit access to water in certain regions. Treating this wastewater is essential to reduce environmental impacts and promote sustainable resource management. Objective: to compare the efficiency of electroremediation (ER), phytoremediation (PR), and electro-phytoremediation (EPR) for greywater treatment under a circular economy approach in Los Otates, Huanímaro, Guanajuato. Methodology: greywater was treated using ER, PR, and EPR systems, with Zantedeschia aethiopica applied in PR and EPR. Fifteen physicochemical parameters were analyzed, including phosphates, nitrates, dissolved oxygen, pH, and electrical conductivity. Treatment performance was assessed through the Water Quality Index (WQI). Results: PR achieved the highest WQI reduction (59.59%), followed by EPR (40.32%) and ER (27.4%). Electrokinetic processes produced iron and aluminum hydroxide coagulates, which enhanced contaminant removal. Calcium oxalate crystals recovered from Z. aethiopica were repurposed for insecticidal applications, reinforcing the circular economy concept. Conclusions: Phytoremediation was the most effective technology for improving greywater quality, while electrokinetic processes provided additional removal mechanisms. The combination of treatment and resource recovery supports sustainable water management, contributing to environmental restoration and improved living conditions in vulnerable communities.

Resumen Introducción: las aguas grises contienen contaminantes que alteran el equilibrio ecológico, reducen la disponibilidad de agua para usos productivos y limitan el acceso a este recurso en diversas regiones. Su tratamiento es esencial para mitigar impactos ambientales y fomentar la gestión sostenible de los recursos hídricos. Objetivo: comparar la eficiencia de la electrorremediación (ER), fitorremediación (PR) y electrofitorremediación (EPR) en el tratamiento de aguas grises bajo un enfoque de economía circular en la comunidad de Los Otates, Huanímaro, Guanajuato. Metodología: se trataron aguas grises mediante sistemas de ER, PR y EPR, utilizando Zantedeschia aethiopica en PR y EPR. Se analizaron quince parámetros fisicoquímicos, incluyendo fosfatos, nitratos, oxígeno disuelto, pH y conductividad eléctrica. La eficacia del tratamiento se evaluó mediante el Índice de Calidad del Agua (ICA). Resultados: la PR alcanzó la mayor reducción del ICA (59,59%), seguida por la EPR (40,32%) y la ER (27,4%). Los procesos electrocinéticos generaron coágulos de hidróxidos de hierro y aluminio, que favorecieron la remoción de contaminantes. Los cristales de oxalato de calcio extraídos de Z. aethiopica se reutilizaron con fines insecticidas, reforzando el concepto de economía circular. Conclusiones: la fitorremediación fue la tecnología más eficaz para mejorar la calidad de las aguas grises, mientras que los procesos electrocinéticos aportaron mecanismos complementarios de remoción. La combinación de tratamiento y aprovechamiento de subproductos respalda la gestión hídrica sostenible, contribuyendo a la restauración ambiental y al mejoramiento de las condiciones de vida en comunidades vulnerables.

Pollution Reduction in the Upper Cauca River Basin through Nature-based Solutions

Abstract Introduction: Point and nonpoint-source pollution (PnP) associated with micropollutants in water threatens biodiversity and water security in Colombia, especially in the upper basin of the Cauca River. The Universidad del Valle is leading a project to mitigate this problem through Nature-based Solutions (NbS), promoting technologies and integrated strategies for their implementation. Objective: To propose an approach to a management model for the implementation of an NbS in the mitigation of PnP in the upper Cauca River basin. Methodology: The technical, economic and institutional dimensions of the regional context were integrated with a bibliographic review using databases such as OpenAlex and VosViewer, identifying national and international experiences to address PnP. Additionally, the monitoring of the NBS pilot units implemented in the upper Cauca River basin was recorded. Results: The NbS combines environmental, economic and social co-benefits and ecosystems, including the mitigation of PnP. Global research has highlighted the effectiveness of constructed wetlands in treating pollutants such as agrochemicals and pharmaceuticals. The proposed management model promotes sustainability and governance through the construction of associative processes that increase the effectiveness and sustainability of the implementation of NbS for the mitigation of PnP. Conclusions: This first approach facilitates progress toward the construction of a management model for the control of PnP through an NbS that can be evaluated, improved and adapted to situations similar to those registered in the upper Cauca River basin under the criteria of participatory selection and collective construction.

Resumen Introducción: La contaminación puntual y difusa (CPyD) asociada a micro-contaminantes en el agua amenaza la biodiversidad y la seguridad hídrica en Colombia, especialmente en la cuenca alta del río Cauca. La Universidad del Valle lidera un proyecto para mitigar esta problemática mediante Soluciones basadas en la Naturaleza (SbN), promoviendo tecnologías y estrategias integradas para su implementación. Objetivo: Plantear una aproximación a un modelo de gestión para la implementación de SbN en la mitigación de la CPyD en la cuenca alta del río Cauca. Metodología: Se integraron las dimensiones técnicas, económicas e institucionales del contexto regional con una revisión bibliográfica, empleando bases de datos como OpenAlex y VosViewer, identificando experiencias nacionales e internacionales para abordar la CPyD; además, se registró el seguimiento de las unidades piloto de SbN implementadas en la cuenca alta del río Cauca. Resultados: Las SbN combinan co-beneficios ambientales, económicos y sociales, ecosistemas, incluyendo la mitigación de la CPyD. Investigaciones globales destacan la efectividad de los humedales construidos para tratar contaminantes como agroquímicos y compuestos farmacéuticos; el modelo de gestión propuesto promueve la sostenibilidad y la gobernanza a través de la construcción de procesos asociativos que incrementan la efectividad y sostenibilidad en la implementación de SbN para la mitigación de la CPyD. Conclusiones: Esta primera aproximación permite avanzar hacia la construcción de un modelo de gestión para el control de CPyD mediante SbN que pueda ser evaluado, mejorado y adaptado a situaciones similares a las registradas en la cuenca alta del río Cauca, bajo criterios de selección participativa y construcción colectiva.

False positives and negatives in human-robot collision prevention: a virtual reality evaluation

Abstract Introduction: in human-robot collaboration (HRC), accurately detecting the proximity of the operator is essential to ensure safety without compromising productivity. However, conventional distance sensors face a trade-off between false positives (FP), which may cause unnecessary robot stops, and false negatives (FN), which can lead to dangerous collisions. Objectives: this study aims to analyze the balance between FP and FN in proximity detection within HRC environments using a virtual reality (VR) framework. The goal is to identify optimal sensor configurations that minimize FN without excessively increasing FP. Materials and Methods: a VR-based simulation environment was developed to evaluate different parameters: detection range, sensor beam angle, and sensor placement on the robot. An ANOVA model and post-hoc tests were applied to assess the statistical impact of each variable. Additionally, a second experiment was conducted involving a human participant to observe sensor behavior under realistic human intervention conditions. Results: the analysis identified sensor configurations that significantly reduce FN without notably increasing FP. Sensor beam angle and spatial coverage were found to be key factors. Tests involving human presence revealed additional challenges due to human movement variability and the need to fine-tune system sensitivity. Conclusions: the findings provide key technical criteria for sensor selection and configuration in collaborative applications. Strategies to mitigate FP are proposed, including the integration of advanced technologies such as computer vision and millimeter-wave radar sensors. This work contributes to the design of safer and more efficient systems for human-robot interaction in industrial settings.

Resumen Introducción: en la colaboración humano-robot (HRC), detectar con precisión la proximidad del operador es esencial para garantizar la seguridad sin comprometer la productividad. Sin embargo, los sensores de distancia convencionales enfrentan una disyuntiva entre falsos positivos (FP), que pueden provocar paradas innecesarias del robot, y falsos negativos (FN), que pueden derivar en colisiones peligrosas. Objetivos: este estudio tiene como objetivo analizar el equilibrio entre FP y FN en la detección de proximidad en entornos HRC, utilizando un entorno de realidad virtual (VR). Se busca identificar configuraciones óptimas de sensores que minimicen los FN sin incrementar excesivamente los FP. Materiales y Métodos: se diseñó un entorno de simulación en VR en el que se evaluaron distintos parámetros: distancia de detección, ángulo de apertura del haz del sensor y disposición espacial de los sensores en el robot. Se aplicó un modelo ANOVA y pruebas post-hoc para determinar el impacto estadístico de cada variable. Adicionalmente, se realizó una segunda prueba con la participación de un usuario humano, a fin de observar el comportamiento de los sensores en presencia realista de intervención humana. Resultados: los análisis identificaron configuraciones de sensores que reducen significativamente los FN sin aumentar de forma considerable los FP. La disposición angular y la cobertura espacial de los sensores resultaron ser factores determinantes. Las pruebas con intervención humana revelaron desafíos adicionales relacionados con la variabilidad del movimiento humano y la necesidad de ajustar la sensibilidad del sistema. Conclusiones: los resultados ofrecen criterios técnicos clave para la selección y configuración de sensores en aplicaciones colaborativas. Se proponen estrategias para mitigar FP, incluyendo la integración de tecnologías como visión artificial y sensores de radar de onda milimétrica. Este trabajo contribuye al diseño de sistemas más seguros y eficientes en la interacción humano-robot en entornos industriales.

Comprehensive evaluation of a silvopastoral system with Abarco (Cariniana pyriformis)

Abstract Introduction: Silvopastoral systems (SPS) are a key strategy for restoring degraded soils and enhancing the sustainability of tropical livestock systems. In Colombia’s Magdalena Medio region, the use of native forest species offers an opportunity to integrate production and conservation. In this context, an SPS incorporating Cariniana pyriformis (Abarco) as the main forest component was evaluated. Objectives: To assess the performance of a silvopastoral system with Cariniana pyriformis on degraded soils in the Magdalena Medio region of Colombia, focusing on forest growth, forage production, and soil quality recovery. Materials and Methods: The system included grasses (Brachiaria humidicola and Brachiaria decumbens) and forage shrubs (Morus alba L., Trichanthera gigantea, Gliricidia sepium), arranged in a functional design and managed under agroecological principles. Growth of Abarco trees was monitored over 40 months, along with forage production and several soil quality indicators (pH, organic matter, available phosphorus, soil macrofauna, and microbial activity). Results: Abarco trees reached an average height of 6.36 m and a diameter at breast height (DBH) of 12.19 cm, with a mean diameter growth rate of 0.31 cm/month, allowing for timber harvesting projections at 12 years. The species showed good stem architecture and produced leaf litter rich in N, P, K, Ca, and Mg, contributing to nutrient recycling. Grasses yielded up to 14,960 kg fresh matter/hayear, and forage shrubs exceeded 13 kg fresh matter/shrubyear, with high palatability for livestock. Notable improvements in soil fertility were recorded, including increases in pH, organic matter, and available phosphorus, as well as enhanced soil macrofauna density and microbial activity. Conclusions: The evaluated silvopastoral system provided both productive and ecological benefits, including biomass generation, functional soil restoration, and shade provision, which reduced animal heat stress and promoted biodiversity. This approach, known as the “Praderas de Felicidad” model, demonstrates the potential of SPS with native species as a viable strategy for transforming tropical livestock systems into more resilient, sustainable, and multifunctional systems.

Resumen Introducción: Los sistemas silvopastoriles (SSP) representan una estrategia clave para restaurar suelos degradados y mejorar la sostenibilidad de la ganadería tropical. En el Magdalena Medio colombiano, el uso de especies forestales nativas ofrece una oportunidad para integrar producción y conservación. En este contexto, se evaluó un SSP que incorpora a Cariniana pyriformis (Abarco) como componente forestal principal. Objetivos: Analizar el desempeño de un sistema silvopastoril con Cariniana pyriformis en suelos degradados del Magdalena Medio colombiano, considerando indicadores de crecimiento forestal, producción forrajera y recuperación de la calidad del suelo. Materiales y Métodos: El sistema incluyó gramíneas (Brachiaria humidicola y Brachiaria decumbens) y arbustos forrajeros (Morus alba L., Trichanthera gigantea, Gliricidia sepium), organizados en un diseño funcional y manejados bajo principios agroecológicos. Se evaluó el crecimiento del abarco durante 40 meses, así como la producción forrajera y diversos indicadores edáficos (pH, materia orgánica, fósforo disponible, macrofauna edáfica y actividad microbiológica). Resultados: El abarco alcanzó un promedio de 6.36 m de altura total y 12.19 cm de DAP, con una tasa de crecimiento diametral de 0.31 cm/mes, lo que permite proyectar su aprovechamiento maderable a los 12 años. Mostró buena arquitectura de fuste y generó hojarasca con altos contenidos de N, P, K, Ca y Mg, favoreciendo el reciclaje de nutrientes. Las gramíneas produjeron hasta 14,960 kg FV/haaño, mientras que los arbustos forrajeros superaron los 13 kg FV/arbustoaño, con alta aceptación por parte del ganado. Se observaron mejoras en la fertilidad del suelo, con aumentos en pH, materia orgánica y fósforo disponible, además de una mayor densidad de macrofauna y actividad microbiológica. Conclusiones: El sistema silvopastoril evaluado generó beneficios productivos y ecológicos, incluyendo generación de biomasa, recuperación funcional del suelo y provisión de sombra, lo que reduce el estrés térmico en el ganado y favorece la biodiversidad. Este modelo, conocido como “Praderas de Felicidad”, demuestra el potencial de los SSP con especies nativas para transformar la ganadería tropical hacia prácticas más resilientes, sostenibles y multifuncionales.

Morphometric parameters and the limnological status of the Calima reservoir, Valle del Cauca, Colombia

Abstract Introducción: La batimetría del Embalse Calima ha variado notablemente desde su construcción, evidenciándose pérdida de volumen útil, reducción de profundidad y cambios morfológicos debido a acumulación de sedimentos en las aguas de cola y alteración de biotopos terrestres asociados a la lámina de agua. Objetivo: Determinar la estructura batimétrica en 2023 y localizar los dominios espaciales más afectados por la entrada de contaminantes que pueden favorecer el crecimiento de algas y cianobacterias, poniendo en riesgo el uso del agua para recreación, deportes acuáticos y pesca deportiva. Metodología: En abril de 2023 se levantó un perfil batimétrico en zigzag sobre el embalse, usando una ecosonda con transductor y GPS. Los datos se organizaron en Excel y se integraron en ArcGIS Pro 3.1.3 para generar el levantamiento y calcular parámetros. Resultados: Se definieron tres zonas. Zona A: área de depósito en la entrada del río Calima, con las isolíneas más someras; aquí confluyen dos arroyos que transportan la mayor parte de las aguas residuales de Calima El Darién, con floraciones algales. Zona B: franja estrecha con profundidades de 40 a 60 m. Zona C: sector de la presa con profundidades cercanas a 70 m. Conclusiones: El embalse presenta forma alargada según el eje de flujo del río Calima; al ingresar pierde energía horizontal y deposita sólidos en suspensión, formando una zona léntica que se estrecha hacia la presa. Las zonas dendríticas quedan aisladas del eje principal, y la Zona A recibe la mayor carga de descargas urbanas, favoreciendo proliferación de algas fitoplanctónicas.

Resumen Introducción: La batimetría del Embalse Calima ha variado notablemente desde su construcción, evidenciándose pérdida de volumen útil, reducción de profundidad y cambios morfológicos debido a acumulación de sedimentos en las aguas de cola y alteración de biotopos terrestres asociados a la lámina de agua. Objetivo: Determinar la estructura batimétrica en 2023 y localizar los dominios espaciales más afectados por la entrada de contaminantes que pueden favorecer el crecimiento de algas y cianobacterias, poniendo en riesgo el uso del agua para recreación, deportes acuáticos y pesca deportiva. Metodología: En abril de 2023 se levantó un perfil batimétrico en zigzag sobre el embalse, usando una ecosonda con transductor y GPS. Los datos se organizaron en Excel y se integraron en ArcGIS Pro 3.1.3 para generar el levantamiento y calcular parámetros. Resultados: Se definieron tres zonas. Zona A: área de depósito en la entrada del río Calima, con las isolíneas más someras; aquí confluyen dos arroyos que transportan la mayor parte de las aguas residuales de Calima El Darién, con floraciones algales. Zona B: franja estrecha con profundidades de 40 a 60 m. Zona C: sector de la presa con profundidades cercanas a 70 m. Conclusiones: El embalse presenta forma alargada según el eje de flujo del río Calima; al ingresar pierde energía horizontal y deposita sólidos en suspensión, formando una zona léntica que se estrecha hacia la presa. Las zonas dendríticas quedan aisladas del eje principal, y la Zona A recibe la mayor carga de descargas urbanas, favoreciendo proliferación de algas fitoplanctónicas.

Landfill leachate treatment by subcritical water oxidation with potassium permanganate in a batch reactor

Abstract Introduction: the treatment of landfill leachate by oxidation in subcritical water using potassium permanganate as oxidant was studied in a batch reactor. Objective: to evaluate the effect of temperature, reaction time, and oxidant excess on the chemical oxygen demand (COD) conversion in the process. Methodology: a temperature range of 300-350 °C, reaction time of 20-40 min, and oxidant excess from 0% (stoichiometric) to 25% were considered, using a factorial design 23. Pressure was kept constant at 2500 psi (17.3 MPa). COD was measured in the liquid phase, and the effect of the factors on conversion was determined through ANOVA analysis. Results: all runs yielded a yellowish liquid and a brown sludge that was difficult to resuspend. ANOVA results indicated that temperature was the only significant factor, with no relevant interactions. High COD conversions were obtained at 350 °C, 20 min, and stoichiometric oxidant. Total nitrogen, analyzed in selected samples, showed conversions above 90% at temperatures lower than those required in supercritical water oxidation (>500 °C) to achieve similar values. Total volatile solids analysis revealed that the sludge consisted of both organic and inorganic substances, possibly resulting from coagulation and adsorption by the manganese oxide byproduct. Conclusions: the high conversions obtained, together with less stringent conditions than those required for supercritical water oxidation, represent an opportunity for the development of an efficient treatment for leachates, taking into account the management of the sludge generated.

Resumen Introducción: se estudió el tratamiento de lixiviado de vertedero por oxidación en agua subcrítica utilizando permanganato de potasio como oxidante en un reactor por lotes. Objetivo: evaluar el efecto de la temperatura, el tiempo de reacción y el exceso de oxidante sobre la conversión de la demanda química de oxígeno (DQO) en el proceso. Metodología: se consideró un rango de temperatura de 300-350 °C, tiempo de reacción de 20 a 40 min y exceso de oxidante desde 0% (estequiométrico) hasta 25%, empleando un diseño factorial 23 La presión se mantuvo constante en 2500 psi (17,3 MPa). Se midió la DQO de la fase líquida y el efecto de los factores en la conversión mediante análisis ANOVA. Resultados: todas las corridas mostraron un líquido amarillento y un lodo marrón de difícil resuspensión. El análisis ANOVA indicó que la temperatura fue el único factor significativo, sin interacciones relevantes. Se lograron altas conversiones de DQO a 350 °C, 20 min y oxidante estequiométrico. El nitrógeno total, analizado en muestras seleccionadas, presentó conversiones mayores al 90% a temperaturas inferiores a las requeridas en oxidación supercrítica (>500 °C) para obtener cifras similares. Los sólidos volátiles totales mostraron que el lodo estaba compuesto por sustancias orgánicas e inorgánicas, posiblemente resultado de coagulación y adsorción por el subproducto óxido de manganeso. Conclusiones: las altas conversiones obtenidas y las condiciones menos exigentes que en oxidación supercrítica representan una oportunidad para desarrollar un tratamiento eficiente de lixiviados, considerando el manejo del lodo generado.

Productivity of the documentation process in railway maintenance in Lima

Abstract Introduction: This study presents the adoption of an ISO 9001:2015 management model to increase the productivity of a document management process through planning, performance measurement and continuous improvement, thus meeting the established goal of the process in compliance with the indicators. Objective: The main objective of this study is to analyze how the application of continuous improvement influences the productivity of the document management process of railway maintenance, through the use of an ISO 9001:2015 management model. Methodology: The design of this research is quasi-experimental, since it will be developed in two moments pretest and posttest, longitudinal, quantitative, applied and explanatory because it will be demonstrated that one variable influences the other. A population of 150 workers was considered, with a sample of 63 employees at a confidence level of 95% and the population of documents analyzed was 1869, with a sample of 272 records. Results: The application of the ISO 9001:2015 management model, through planning, performance measurement and continuous improvement, optimized the productivity of the document processing, achieving a 149.54% improvement. Conclusions: It is concluded that by adopting the ISO 9001:2015 management model, the productivity of the document processing in railway maintenance was enhanced, increasing from 32.93% in the pre-test to 82.17% in the post-test, achieving a 149.54% improvement.

Resumen Introducción: Este estudio presenta la adopción de un modelo de gestión ISO 9001:2015 para aumentar la productividad de un proceso de gestión documental a través de la planificación, medición del desempeño y mejora continua, cumpliendo así con la meta establecida del proceso en cumplimiento de los indicadores. Objetivo: El objetivo principal de este estudio es analizar cómo la aplicación de la mejora continua influye en la productividad del proceso de gestión documental del mantenimiento ferroviario, mediante el uso de un modelo de gestión ISO 9001:2015. Metodología: El diseño de esta investigación es cuasi-experimental, ya que se desarrollará en dos momentos pretest y postest, longitudinal, cuantitativo, aplicado y explicativo porque se demostrará que una variable influye en la otra. Se consideró una población de 150 trabajadores, con una muestra de 63 empleados con un nivel de confianza del 95% y la población de documentos analizados fue de 1869, con una muestra de 272 registros. Resultados: La aplicación del modelo de gestión ISO 9001:2015, a través de la planificación, medición del desempeño y mejora continua, optimizó la productividad del procesamiento documental, logrando una mejora del 149,54%. Conclusiones: Se concluye que al adoptar el modelo de gestión ISO 9001:2015, se mejoró la productividad del procesamiento documental en el mantenimiento ferroviario, pasando de 32.93% en el pre-test a 82.17% en el post-test, logrando una mejora del 149.54%.

Performance of anaerobic and aerobic biological reactors in psychrophilic wastewater treatment

Abstract Introduction: this study evaluated the efficiency of organic matter removal in synthetic wastewater under psychrophilic conditions of 12°C, representative of the city of Pasto. Three types of biological reactors were used: upflow anaerobic sludge blanket reactor (UASB), attached-growth anaerobic reactor (AGAR), and aerobic trickling filter. Objective: to determine the influence of reactor type and hydraulic retention time (HRT) on chemical oxygen demand (COD) removal in wastewater treatment under psychrophilic conditions. Methodology: experiments were conducted with COD concentrations ranging from 96 to 1440 mg/L and different HRT levels. System performance was evaluated using statistical analysis based on a factorial experimental design and exploratory data analysis (EDA). These tools enabled the characterization of COD removal distribution across systems and the assessment of statistical significance in the observed differences. Results: COD removal ranged from 75% to 87.5% across the systems. Both reactor type and HRT showed a significant influence on COD removal. In the UASB reactor, lower HRT favored higher COD removal, whereas in the AGAR and the trickling filter, no significant differences were observed between the HRT levels evaluated. Conclusions: HRT was identified as a critical factor for organic matter removal efficiency under psychrophilic conditions, as it compensates for low-temperature effects depending on reactor type. Furthermore, statistical analysis indicated that pH was the determining factor for COD removal in the three systems studied. Optimization of HRT, together with other operational parameters, is essential to maximize the efficiency of biological treatment processes and ensure adequate effluent quality.

Resumen Introducción: este estudio evaluó la eficiencia de remoción de materia orgánica en aguas residuales sintéticas bajo condiciones psicrofílicas de 12°C, propias de la ciudad de Pasto. Para ello, se utilizaron tres tipos de reactores biológicos: reactor anaerobio de flujo ascendente (RAFA), reactor anaerobio de crecimiento adherido (RACA) y filtro percolador aerobio. Objetivo: determinar la influencia del tipo de reactor y del tiempo de retención hidráulica (TRH) en la remoción de la demanda química de oxígeno (DQO) en aguas residuales tratadas bajo condiciones psicrofílicas. Metodología: los experimentos se desarrollaron con concentraciones de DQO en el rango de 96 a 1440 mg/L y con diferentes TRH. El desempeño de los sistemas se evaluó mediante un análisis estadístico basado en un diseño experimental factorial y en un análisis exploratorio de datos (AED). Estas herramientas permitieron caracterizar la distribución de la remoción de DQO en los distintos sistemas y establecer la significancia de las diferencias observadas. Resultados: los sistemas alcanzaron remociones de DQO entre 75% y 87.5%. Se confirmó la influencia significativa tanto del tipo de reactor como del TRH. En el reactor RAFA, un TRH bajo favoreció una mayor remoción de DQO, mientras que en los reactores RACA y en el filtro percolador no se observaron diferencias significativas asociadas a este parámetro. Conclusiones: el TRH se identificó como un factor crítico en la eficiencia de la remoción de materia orgánica bajo condiciones psicrofílicas, ya que permite compensar la influencia de la baja temperatura dependiendo del reactor utilizado. Asimismo, el análisis estadístico indicó que el pH constituyó el factor determinante en la remoción de DQO en los tres sistemas estudiados. La optimización del TRH y de otros parámetros operacionales resulta esencial para maximizar la eficiencia de los procesos biológicos y garantizar la calidad del efluente final.

The sense of presence in virtual environments: an analysis based on EEG, ECG, and GSR signals

Abstract Introduction: the sense of presence refers to the subjective experience of being immersed in a virtual or simulated environment. These sensations can be objectively assessed using electrophysiological signals such as electroencephalography (EEG), electrocardiography (ECG), and galvanic skin response (GSR). However, psychological characteristics also significantly influence the degree of presence experienced in virtual environments. Objectives: this study proposes a methodology for quantifying the sense of presence during immersion in virtual environments by combining multiple electrophysiological features validated by current scientific literature. Methodology: a total of 14 virtual experiences related to tourist locations in the Magdalena region of Colombia were evaluated. These experiences were segmented into 20-second time windows, during which EEG, ECG, and GSR signals were recorded. Each virtual scenario was evaluated six times by different users, yielding 84 biosignal recordings. From each recording, six presence-related indicators were extracted. Additionally, users were classified as either High or Low in their psychological capacity to engage with the experience, based on a qualitative assessment involving five presence indicators. Results: users with a high engagement capacity experienced a sense of presence in 15% more of the virtual environments compared to users with low engagement capacity. Conclusions: the findings support that a user’s sense of presence in a virtual environment is not solely determined by the level of virtual reality immersion but is also influenced by psychological profile and prior experience with immersive technologies.

Resumen Introducción: el sentido de presencia se refiere a la experiencia subjetiva de estar inmerso en un entorno virtual o simulado. Estas sensaciones pueden evaluarse objetivamente mediante señales electrofisiológicas como la electroencefalografía (EEG), la electrocardiografía (ECG) y la respuesta galvánica de la piel (GSR). Sin embargo, existe evidencia que indica que las características psicológicas influyen significativamente en el grado de presencia experimentado en entornos virtuales. Objetivos: este estudio propone una metodología para cuantificar el sentido de presencia durante la inmersión en entornos virtuales, combinando múltiples características electrofisiológicas validadas por la literatura científica actual. Metodología: se evaluaron un total de 14 experiencias virtuales relacionadas con sitios turísticos del departamento del Magdalena, Colombia. Estas experiencias se segmentaron en ventanas de tiempo de 20 segundos, durante las cuales se registraron señales EEG, ECG y GSR. Cada escenario virtual fue evaluado seis veces por diferentes usuarios, obteniéndose 84 registros de bioseñales. De cada registro se extrajeron seis indicadores relacionados con la presencia. Además, los usuarios fueron clasificados como de alta o baja capacidad psicológica de involucramiento, según una evaluación cualitativa basada en cinco indicadores de presencia. Resultados: los usuarios con alta capacidad de involucramiento experimentaron un sentido de presencia en un 15% más de los entornos virtuales en comparación con los usuarios con baja capacidad de involucramiento. Conclusiones: los resultados respaldan que el sentido de presencia en un entorno virtual no depende únicamente del nivel de inmersión de la realidad virtual, sino también del perfil psicológico del usuario y su experiencia previa con tecnologías inmersivas.

Financial Risks in Building Planning: A Literature Review

Abstract Introduction: The construction industry plays a crucial role in the economic development of countries, driving both growth and infrastructure. However, this sector also faces significant challenges, with financial risks being particularly critical. Proper planning in construction projects is a key factor for success, as it allows for the anticipation and mitigation of such risks from the early stages of the project. Objective: The objective of this study was to identify and classify financial risks associated with the planning of building construction through a scientific literature review. Materials and Methods: This study was conducted through a systematic literature review in both English and Spanish, covering the period from 2000 to 2024. A mixed-methods approach was employed, combining quantitative and qualitative analysis. Results: The analysis identified 28 causes of financial risk in the planning stage of building construction. These risks were classified by origin, highlighting common sources such as bidding, financing, and consulting. It was observed that 30% of the reviewed literature pointed to engineering consulting as the most recurrent source of financial risk, which facilitates the implementation of mitigation strategies. Conclusions: The review revealed that financial risks in construction planning stem from multiple interrelated factors. Inadequate consulting, poor planning practices, and errors in initial economic assessments are the main drivers. Early identification and proper classification of these causes are essential for developing effective mitigation strategies that ensure the financial viability of construction projects.

Resumen Introducción: La industria de la construcción desempeña un papel crucial en el desarrollo económico de los países, impulsando tanto el crecimiento como la infraestructura. Sin embargo, este sector también enfrenta desafíos significativos, siendo los riesgos financieros particularmente críticos. Una planificación adecuada en los proyectos de construcción es un factor clave para el éxito, ya que permite anticipar y mitigar dichos riesgos desde las primeras etapas del proyecto. Objetivo: El objetivo de este estudio fue identificar y clasificar los riesgos financieros asociados con la planificación de la construcción de edificaciones mediante una revisión de la literatura científica. Materiales y métodos: Este estudio se realizó mediante una revisión sistemática de la literatura, tanto en inglés como en español, que abarcó el período de 2000 a 2024. Se empleó un enfoque de métodos mixtos, combinando análisis cuantitativo y cualitativo. Resultados: El análisis identificó 28 causas de riesgo financiero en la etapa de planificación de la construcción de edificaciones. Estos riesgos se clasificaron por origen, destacando fuentes comunes como la licitación, la financiación y la consultoría. Se observó que el 30% de la literatura revisada señaló la consultoría de ingeniería como la fuente más recurrente de riesgo financiero, lo que facilita la implementación de estrategias de mitigación. Conclusiones: La revisión reveló que los riesgos financieros en la planificación de la construcción se derivan de múltiples factores interrelacionados. La consultoría inadecuada, las prácticas de planificación deficientes y los errores en las evaluaciones económicas iniciales son los principales impulsores. La identificación temprana y la clasificación adecuada de estas causas son esenciales para desarrollar estrategias de mitigación eficaces que garanticen la viabilidad financiera de los proyectos de construcción.

Abstract Introduction: The water footprint is an environmental metric that quantifies the total volume of water used in the production of goods or services. In agriculture, it is measured in cubic meters per ton of product (m³/ton) and comprises three components: green (rainwater), blue (surface or groundwater), and grey (polluted water). This metric helps assess the water-use efficiency of crops. Objectives: This study aimed to examine water use in Colombian agriculture through a systematic review, focusing on water resource management and its relevance for guiding decisions on the optimal geographic distribution of crops based on their water requirements. Materials and Methods: A systematic review was conducted, analyzing 37 scientific studies on agricultural water footprints in Colombia, covering a total of 44 crops across various production regions. Reported values for the water footprint per crop were examined, along with the proportional distribution of green, blue, and grey water components. Results: The most frequently studied crops were vegetables (20%), coffee and cocoa (19%), fruits (17%), flowers (12%), cereals (10%), and others (22%). On average, 72% of the total water use corresponded to green water, 15% to blue water, and 13% to grey water, indicating a high reliance on rainwater in Colombian agriculture. Conclusions: The findings underscore the importance of evidence-based water planning to enhance water-use efficiency in Colombia’s agricultural sector, thereby supporting sustainable production and improved resource management.
Resumen Introducción: La huella hídrica es una métrica ambiental que cuantifica el volumen total de agua utilizado en la producción de bienes o servicios. En la agricultura, esta se mide en m³ por tonelada de producto (m³/ton) y se divide en tres componentes: verde (agua de lluvia), azul (agua superficial o subterránea) y gris (agua contaminada). Esta métrica permite evaluar la eficiencia hídrica de los cultivos. Objetivos: Este estudio tuvo como objetivo examinar el uso del agua en la agricultura colombiana mediante una revisión sistemática, enfocándose en la gestión del recurso hídrico y su utilidad para orientar decisiones sobre la ubicación óptima de cultivos según sus necesidades de agua. Materiales y métodos: Se realizó una revisión sistemática de 37 estudios científicos sobre huella hídrica agrícola en Colombia, que en conjunto cubren 44 cultivos distribuidos en diferentes regiones del país. Se analizaron los valores reportados de huella hídrica por cultivo y su distribución entre los tres componentes mencionados. Resultados: Los cultivos más estudiados fueron: hortalizas (20%), café y cacao (19%), frutales (17%), flores (12%), cereales (10%) y otros (22%). En promedio, el 72% del agua utilizada corresponde al componente verde, el 15% al azul y el 13% al gris, lo que indica una alta dependencia del agua de lluvia en la agricultura nacional. Conclusiones: Los resultados destacan la necesidad de una planificación hídrica basada en evidencia, que permita mejorar la eficiencia del uso del agua en el sector agrícola colombiano, contribuyendo así a su sostenibilidad.

Artificial Intelligence Techniques for Quality of Life Analysis: Systematic Mapping

Abstract Introduction: Quality of life encompasses multiple dimensions, such as health, education, and economic and social well-being. In recent years, several researchers have employed Artificial Intelligence (AI) techniques to analyze large volumes of data and better understand the factors that influence it. Although they have developed multiple applications in this field, they still face challenges integrating diverse approaches and heterogeneous data sources. Objective: This study examines how researchers use AI to assess quality of life. The main techniques employed, their areas of application, and gaps in the literature are identified. Based on these findings, new lines of research are proposed. Methods: A systematic review was conducted following Kitchenham’s methodology. Studies were compiled from scientific databases such as Scopus, IEEE Xplore, and Google Scholar. Inclusion and exclusion criteria were established, and research questions were formulated to select the most relevant papers. Results: It was found that researchers most frequently apply algorithms such as Decision Trees (DT), Random Forest (RF), Neural Networks, and Support Vector Machines (SVM) in areas such as health, education, and socioeconomic conditions. However, it was observed that most analyze these factors in isolation, without integrating multiple dimensions together. Conclusions: AI has great potential for assessing quality of life. However, researchers must develop integrative approaches that combine different data sources and reflect the inherent complexity of this concept.

Resumen Introducción: La calidad de vida abarca múltiples dimensiones, como la salud, la educación y el bienestar económico y social. En los últimos años, diversos investigadores han empleado técnicas de Inteligencia Artificial (IA) para analizar grandes volúmenes de datos y comprender mejor los factores que influyen en ella. Aunque han desarrollado múltiples aplicaciones en este campo, aún enfrentan desafíos al integrar enfoques diversos y fuentes de datos heterogéneas. Objetivo: Esté estudio examina cómo los investigadores utilizan la IA para evaluar la calidad de vida. Se identifican las principales técnicas empleadas, las áreas de aplicación y los vacíos existentes en la literatura. A partir de estos hallazgos, se proponen nuevas líneas de investigación. Métodos: Se realizó una revisión sistemática siguiendo la metodología de Kitchenham. Se recopilaron estudios de bases científicas como Scopus, IEEE Xplore y Google Scholar. Se establecieron criterios de inclusión y exclusión, y se formularon preguntas de investigación para seleccionar los trabajos más relevantes. Resultados: Se identificó que los investigadores aplican con mayor frecuencia algoritmos como Árboles de Decisión (DT), Random Forest (RF), Redes Neuronales y Máquinas de Soporte Vectorial (SVM) en áreas como salud, educación y condiciones socioeconómicas. Sin embargo, se observó que la mayoría analiza estos factores de forma aislada, sin integrar múltiples dimensiones de manera conjunta. Conclusiones: La IA tiene un gran potencial para evaluar la calidad de vida. No obstante, los investigadores deben desarrollar enfoques integradores que combinen distintas fuentes de datos y reflejen la complejidad inherente a este concepto.

Community smells in software development communities:systematic literature review

Abstract Objective: This study presents the initial findings of a Systematic Literature Review aimed at identifying potential anti-patterns, known as community smells, which, if not effectively addressed, can generate underlying social issues within software development teams. Methodology: The study was conducted through a Systematic Literature Review that provided a detailed and structured analysis of research related to community smells in software development teams. The article focuses on three main aspects: (i) demographic trends within the topic, (ii) types of research, and (iii) definitions of community smells as provided by different authors. The review followed the protocol proposed by Kitchenham, enabling the identification, analysis, and rigorous evaluation of the available literature. Results: A total of 44 primary studies were selected, analyzed, and evaluated, leading to the identification of 35 distinct community smells. Among the most prominent are organizational silo, black cloud, lone wolf, and bottleneck, along with their respective causes and adverse effects. Conclusions: The Systematic Literature Review allowed for the identification of the current state of research on community smells and the main anti-patterns associated with their emergence. These issues can hinder interaction and teamwork among members, resulting in failures, delays, incomplete or defective software artifacts, and the emergence of psychosocial risks.

Resumen Objetivo: Este estudio presenta los hallazgos iniciales de una revisión sistemática de la literatura, cuyo objetivo fue identificar posibles antipatrones, conocidos como olores comunitarios, que, si no se abordan eficazmente, pueden generar problemas sociales subyacentes en los equipos de desarrollo de software. Metodología: El estudio se realizó mediante una revisión sistemática de la literatura que proporcionó un análisis detallado y estructurado de la investigación relacionada con los olores comunitarios en equipos de desarrollo de software. El artículo se centra en tres aspectos principales: (i) tendencias demográficas en el tema, (ii) tipos de investigación y (iii) definiciones de olores comunitarios proporcionadas por diferentes autores. La revisión siguió el protocolo propuesto por Kitchenham, lo que permitió la identificación, el análisis y la evaluación rigurosa de la literatura disponible. Resultados: Se seleccionaron, analizaron y evaluaron un total de 44 estudios primarios, lo que permitió la identificación de 35 olores comunitarios distintos. Entre los más destacados se encuentran el silo organizacional, la nube negra, el lobo solitario y el cuello de botella, junto con sus respectivas causas y efectos adversos. Conclusiones: La revisión sistemática de la literatura permitió identificar el estado actual de la investigación sobre olores comunitarios y los principales antipatrones asociados a su aparición. Estos problemas pueden dificultar la interacción y el trabajo en equipo entre los miembros, lo que resulta en fallos, retrasos, software incompleto o defectuoso, y la aparición de riesgos psicosociales.

Hybrid Models and Technological Configurations for Forecasting Soil-Meteorological Variables: An Exhaustive Review

Abstract Introduction: Homemade designs of climate and soil monitoring stations have shown significant advances in recording, processing, calibration, and forecasting applications, particularly in sustainable agriculture. Technological development has promoted the use of low-cost air and soil sensors, enabling the creation of useful databases to improve measurements and spatio-temporal predictions. Objective: To provide an exhaustive analysis of technological configurations, applications, trends, quality, and research needs in soil-meteorological monitoring and forecasting. Materials and Methods: A review of published scientific articles was conducted, complemented with statistical analyses and data mining techniques, particularly hierarchical clustering, to identify patterns and relevant approaches in the field. Results: Studies indicate that the calibration of air and soil sensors through mathematical, statistical, and artificial intelligence methods has enabled the generation of reliable records. These data have been used to predict weather and soil conditions, as well as future levels of nutrients and contaminants. Moreover, there is a growing trend toward the use of hybrid models that combine two or more forecasting methods, together with meteorological and edaphic stations equipped with diverse sensors. Conclusions: The integration of low-cost technologies and hybrid models strengthens the accuracy of soil-meteorological records and forecasts. However, challenges remain in improving data quality and consolidating research trends to guide future advancements in the field.

Resumen Introducción: Los diseños de estaciones caseras de monitoreo del clima y del suelo han mostrado avances significativos en aplicaciones de registro, procesamiento, calibración y pronóstico, especialmente en agricultura sustentable. El desarrollo tecnológico ha impulsado el uso de sensores de aire y suelo de bajo costo, lo que ha permitido conformar bases de datos útiles para mejorar las mediciones y predicciones espacio-temporales. Objetivo: Analizar de manera exhaustiva las configuraciones tecnológicas, aplicaciones, tendencias, calidad y necesidades de investigación en el monitoreo y pronóstico de variables suelo-meteorológicas. Materiales y Métodos: Se revisaron artículos científicos publicados y se aplicaron herramientas de análisis estadístico y minería de datos, particularmente clustering jerárquico, para identificar patrones y enfoques relevantes en el campo. Resultados: Los estudios muestran que la calibración de sensores de aire y suelo mediante métodos matemáticos, estadísticos y de inteligencia artificial ha permitido obtener registros confiables. Estos datos se emplean en la predicción de condiciones meteorológicas, del suelo y de niveles futuros de nutrientes y contaminantes. Asimismo, se observa un crecimiento en la utilización de modelos híbridos que combinan dos o más métodos de pronóstico, junto con estaciones meteorológicas y edáficas equipadas con diferentes sensores. Conclusiones: La integración de tecnologías de bajo costo y modelos híbridos fortalece la precisión de los registros y pronósticos suelo-meteorológicos. Sin embargo, se identifican desafíos en la mejora de la calidad de los datos y en la consolidación de tendencias que orienten la investigación futura.