Scielo RSS <![CDATA[Ingeniería e Investigación]]> http://www.scielo.org.co/rss.php?pid=0120-560920230003&lang=en vol. 43 num. 3 lang. en <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.co/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.co <![CDATA[Near-Infrared Spectroscopy: Assessment of Soil Organic Carbon Stock in a Colombian Oxisol]]> http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-56092023000300001&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT Soil organic carbon (SOC) is a property known for its influence on the physical, chemical, and biological characteristics of soils, which are essential when assessing their quality. SOC stock (SOCS) monitoring is a key task in climate change mitigation studies. However, the resources necessary to obtain the information required by these studies tend to be high. The objective of this study was to develop a model for estimating the SOCS of a Colombian oxisol using near-infrared (NIR) diffuse reflectance spectroscopy. In a sampling scheme of 70 points distributed over 248 ha, 313 soil samples were collected in five defined depth intervals of 10 cm each, from 0 to 50 cm. SOC was determined through an elemental analyzer, and bulk density (BD) by means of sampling cylinders. A NIRFlex spectrometer was used to acquire spectral signatures in the NIR range from the processed soil samples, and, together with the data measured in the laboratory, a statistical analysis was performed using partial least squares regression (PLSR) in order to calibrate the spectral models. Based on the residual prediction deviation (RPD), the root mean square error (RMSE), and the coefficient of determination (R2) of the validation groups, a highly representative model was achieved for the estimation of SOCS (R2 = 0,93; RMSE = 2,12 tC ha-1; RPD = 3,69), which was also corroborated with geostatistical interpolation surfaces and depth splines. This research showed NIR diffuse reflectance spectroscopy to be a viable technique for SOCS estimation in the study area.<hr/>RESUMEN El carbono orgánico del suelo (COS) es una propiedad conocida por su influencia en las propiedades físicas, químicas y biológicas de los suelos, que son fundamentales para evaluar su calidad. El monitoreo del stock de COS (SCOS) es una labor clave en los estudios de mitigación del cambio climático. Sin embargo, los recursos necesarios para obtener la información requerida en estos estudios suelen ser elevados. El objetivo de este estudio fue desarrollar un modelo para estimar el SCOS de un oxisol colombiano utilizando espectroscopia de reflectancia difusa de infrarrojo cercano (NIR). En un esquema de muestreo de 70 puntos distribuidos en 248 ha, se recolectaron 313 muestras de suelo en cinco intervalos de profundidad definidos de 10 cm cada uno, de 0 a 50 cm. El COS se determinó mediante un analizador elemental, y la densidad aparente (DA) mediante cilindros de muestreo. Se utilizó un espectrómetro NIRFlex para adquirir firmas espectrales en el rango NIR de las muestras de suelo procesadas, y, junto con datos medidos en laboratorio, se realizó un análisis estadístico usando regresión de mínimos cuadrados parciales (RMCP) para calibrar los modelos espectrales. Con base en la desviación de predicción residual (DRP), raíz del error cuadrático medio (RECM) y el coeficiente de determinación (R2) de los grupos de validación, se logró un modelo de alta representatividad para la estimación de SCOS (R2 = 0,93; RECM = 2,12 tC ha-1; DRP = 3,69), lo cual también se corroboró con superficies de interpolación geoestadística y splines de profundidad. Esta investigación mostró que la espectroscopia de reflectancia difusa NIR es una técnica viable para la estimación de SOCS en el área de estudio. <![CDATA[A Study on the Performance and Emission Characteristics of a Diesel Engine Operated with Ternary Higher Alcohol Biofuel Blends]]> http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-56092023000300009&lng=en&nrm=iso&tlng=en ABSTRACT This study focused experimentally on the evaluation of a higher alcohol biofuel utilization with diesel fuel in a compression ignition engine. To this effect, two different ternary higher alcohol biofuel blends with different percentages by volume were used, i.e., DA5 (85% diesel + 5% butanol +5% pentanol + 5% hexanol) and DA10 (70% diesel + 10% butanol + 10% pentanol + 10% hexanol). The performance and emission results were compared against reference standard diesel fuel. Experiments revealed the brake power (BP) values of the engine to be reduced due to the lower calorific value of the alcohols. In addition, this phenomenon led to increased levels of brake-specific fuel consumption (BSFC), which resulted in a higher fuel consumption to obtain unit power. Regarding emissions, carbon monoxide (CO) was reduced as a result of the additional oxygen content of alcohols, which triggered the more oxidized CO with oxygen. The results regarding unwanted nitrogen oxides (NOx) emissions were also attractive according to the alcohol utilized. Considerable reductions were obtained with alcohol mixtures when compared to diesel fuel, which can be explained by the reduced combustion temperatures in the cylinder, given the higher latent heat in the evaporation of alcohols.<hr/>RESUMEN Este estudio se centró experimentalmente en la evaluación de una mayor utilización de biocombustible de alcohol con combustible diésel en un motor de encendido por compresión. Para ello, se utilizaron dos mezclas ternarias de biocombustible de alcohol superior distintas y con diferentes porcentajes en volumen DA5 (85 % diésel + 5 % butanol + 5 % pentanol + 5 % hexanol) y DA10 (70 % diésel + 10 % butanol + 10 % pentanol + 10 % hexanol). Los resultados de rendimiento y emisiones se compararon con combustible diésel estándar de referencia. Los experimentos revelaron que los valores de la potencia de frenado (BP) del motor se redujeron debido al menor poder calorífico de los alcoholes. Además, este fenómeno llevó a obtener mayores niveles de consumo de combustible específico de frenado (BSFC), lo que resultó en un mayor consumo de combustible para obtener potencia unitaria. Con respecto a las emisiones, el monóxido de carbono (CO) se redujo como resultado del contenido de oxígeno adicional de los alcoholes, lo cual activó el CO más oxidado con oxígeno. Los resultados de la emisión no deseada de óxidos de nitrógeno (NOx) también fueron atractivos según el alcohol utilizado. Se obtuvieron reducciones considerables con las mezclas de alcoholes en comparación con el combustible diésel, lo que puede deberse a temperaturas de combustión reducidas en el cilindro, dado el mayor calor latente en la evaporación de alcoholes.