Long Term Dynamics in CO2 Allowance Prices and Carbon Capture Investments

In this paper we analyse the behaviour of the EU market for CO2 emission allowances; specifically, we focus on the contracts maturing in the Kyoto Protocol's second period of application (2008 to 2012). We calibrate the underlying parameters for the allowance price in the long run and we also calibrate those from the Spanish wholesale electricity market. This information is then used to assess the option to install a carbon capture and storage (CCS) unit in a coal-fired power plant. We use a two-dimensional binomial lattice where costs and profits are valued and the optimal investment time is determined. In other words, we study the trigger allowance prices above which it is optimal to install the capture unit immediately. We further analyse the impact of several variables on the critical prices, among them allowance price volatility and a hypothetical government subsidy. We conclude that, at current permit prices, from a financial point of view, immediate installation does not seem justified. This need not be the case, though, if carbon market parameters change dramatically and/or a specific policy to promote these units is adopted.

Chemical recycling of municipal packaging waste by pyrolysis

[EN]The present doctoral thesis centers on studying pyrolysis as a chemical recycling technique for rejected packaging waste fractions coming from separation and sorting plants. The pyrolysis experiments have been carried out in a lab-scale installation equipped with a 3.5 L semi-batch reactor and a condensation and collection system for the liquids and gases generated. In the present thesis, an experimental study on the conventional pyrolysis process applied to the aforementioned waste fractions has been conducted, as well as the study of non-conventional or advanced pyrolysis processes such as catalytic and stepwise pyrolysis. The study of the operating parameters has been carried out using a mixed plastics simulated sample, the composition of which is similar to that found in real fractions, and subsequently the optimized process has been applied to real packaging waste. An exhaustive characterization of the solids, liquids and gases obtained in the process has been made after each experiment and their potential uses have been established. Finally, an empirical model that will predict the pyrolysis yields (% organic liquid, % aqueous liquid, % gases, % char, % inorganic solid) as a function of the composition of the initial sample has been developed. As a result of the experimental work done, the requirements have been established for an industrial packaging waste pyrolysis plant that aims to be sufficiently versatile as to generate useful products regardless of the nature of the raw material.

Budget-Neutral Financing to Unlock Energy Savings Potential: An Analysis of the ESCO Model in Barcelona

24 p.

Guía de diseño de un edificio de bajo consumo energético

[ES]Comparativa de las alternativas disponibles para la construcción de un edificio, con el objetivo de optimizar el diseño disminuyendo las pérdidas de energía. De los distintos tipos de construcciones posibles, la investigación se centra en una vivienda unifamiliar. El trabajo aborda, por una parte, el diseño de la envolvente de la vivienda con las técnicas eficientes y los materiales mejor ajustados a la zona de edificación; y por otra, la selección del sistema de calefacción y de agua caliente sanitaria (ACS). Se opta por bloques de tierra comprimida, aislante de celulosa y enlucido de arcilla para las paredes, así como por una caldera de pellets para el sistema de calefacción y una instalación de energía solar térmica para el ACS.

Nuevos phased arrays

[ES]El sistema PAMELA III, con sus correspondientes phased arrays, se diseñó para la detección de daños en aeronaves mediante la tecnología SHM (structural health monitoring). Sin embargo, según los estudios del profesor Tadeusz Stepinski, la distribución de los piezoélectricos utilizada en estos phase arrays producen interferencias. Por ello, este proyecto se basa en el diseño de cuatro phased arrays diferentes, utilizando una de las distribuciones de piezoélectricos estudiada por el profesor Tadeusz. La distribución utilizada es la de cross-shaped (en forma de cruz), con lo que se consigue disminuir las interferencias producidas en los antiguos phased arrays. Además, se ha producido un diseño que es compatible tanto con PAMELA III, como con una futura actualización a PAMELA IV. Con lo que se ha conseguido que se pueda aumentar el tamaño de almacenamiento de la memoria utilizada cambiando la tecnología 1-wire por la de I2C, que sería utilizada solo en el sistema PAMELA IV. Aparte del diseño de los PCBs, también se han diseñado unas piezas de plástico que aportan rigidez a los phased arrays y además, hace que la parte inferior de la tarjeta quede toda a la misma altura y no sobresalgan los piezoélectricos, con lo que aumentará la facilidad de instalación.

Control de un sistema de accionamientos de traslación basado en correa para un manipulador de cinemática paralela

[ES]Este Trabajo de Fin de Grado “Control de un sistema de accionamientos de traslación basado en correa para un manipulador de cinemática paralela” tiene como objetivo principal la implementación de un sistema de control que nos permita manejar un manipulador de cinemática paralela de dos grados de libertad accionado mediante dos motores eléctricos de corriente continua. Como componente central de este sistema de control, se dispondrá de un ordenador portátil cuyo procesador será el encargado de ejecutar las acciones necesarias para que pueda llevarse a cabo esta actividad de control. De esta forma, la tarea más importante y laboriosa a llevar cabo en este proyecto será el desarrollo de un aplicación de control que, corriendo en el citado ordenador, permitirá al usuario manejar el manipulador de cinemática paralela en cuestión. Para ello, esta aplicación deberá ser capaz de interpretar las ordenes de movimiento dadas por el usuario y transmitirlas al procesador del mencionado ordenador. Además de todo lo anterior, para completar el desarrollo del sistema de control, será necesaria la implementación de diversos sensores que se encargarán de detectar y transmitir las señales necesarias para evitar situaciones de emergencia en el que el manipulador estuviese a punto de chocar con algún objeto o persona. En conclusión, mediante el cumplimiento de los objetivos de este Trabajo de Fin de Grado, se va a disponer de un sistema de control sencillo, intuitivo y fácilmente operable, que va a permitir a cualquier futuro usuario del mismo el manejo de un robot de cinemática paralela.

Compliance verification methodology for renewable generation integration. Application to island power grids

261 p.

Optimization of the pyrolysis process for the production of a biomass derived reducing agent and hydrogen-rich gases

221 p.

Executing SADI services in Galaxy

Background: In recent years Galaxy has become a popular workflow management system in bioinformatics, due to its ease of installation, use and extension. The availability of Semantic Web-oriented tools in Galaxy, however, is limited. This is also the case for Semantic Web Services such as those provided by the SADI project, i.e. services that consume and produce RDF. Here we present SADI-Galaxy, a tool generator that deploys selected SADI Services as typical Galaxy tools. Results: SADI-Galaxy is a Galaxy tool generator: through SADI-Galaxy, any SADI-compliant service becomes a Galaxy tool that can participate in other out-standing features of Galaxy such as data storage, history, workflow creation, and publication. Galaxy can also be used to execute and combine SADI services as it does with other Galaxy tools. Finally, we have semi-automated the packing and unpacking of data into RDF such that other Galaxy tools can easily be combined with SADI services, plugging the rich SADI Semantic Web Service environment into the popular Galaxy ecosystem. Conclusions: SADI-Galaxy bridges the gap between Galaxy, an easy to use but "static" workflow system with a wide user-base, and SADI, a sophisticated, semantic, discovery-based framework for Web Services, thus benefiting both user communities.

Evaluación del impacto radiológico ambiental de una industria NORM

[ES]El proceso de soldadura más común es la soldadura por arco metálico con electrodos revestidos. A veces ese revestimiento contiene materiales radiactivos de origen natural (NORMs). En España los electrodos más utilizados son los recubiertos de rutilo mezclado con otros materiales. El rutilo contiene algunos radionúclidos naturales detectables, por lo que puede ser considerado como un NORM. Este trabajo principalmente se centra en la aplicación de la metodología expuesta en la Guía de Seguridad 11.3 del Consejo de Seguridad Nuclear (Metodología para la evaluación del impacto radiológico en las industrias NORM), como una herramienta para obtener las dosis en una fábrica que produce este tipo de electrodo y evaluar el impacto radiológico en una instalación específica. Para ello, se aplicaron en dicha instalación los pasos requeridos por la metodología para su cumplimiento. Se analizaron los beneficios inherentes al estudio y se identificaron las zonas de radiación más altas así como la posición de los trabajadores. Habiendo hecho uso de evaluaciones de dosis llevadas a cabo con anterioridad por otros procedimientos, métodos de simulación, se establecieron las pautas de protección radiológica a seguir para el cumplimiento de dicha guía, mediante la colocación de dosímetros personales y monitores de radiación.

Compensación del factor de potencia en instalaciones eléctricas industriales de baja tensión.

[ES]En las últimas décadas, la optimización de las instalaciones eléctricas se ha convertido en una de las prioridades más importantes de las empresas. En este sentido, la corrección del factor de potencia supone un importante tema a analizar y resolver. Hoy en día, se dispone de muchos métodos de compensación, pero en la mayoría de los casos, la implementación de baterías de condensadores resulta la mejor opción. Por otra parte, dependiendo de la distribución elegida en la instalación de los condensadores, se consiguen ciertas ventajas y desventajas en cuanto a componentes reactivas en el sistema eléctrico y costes finales de la compensación se refiere. Además del desarrollo teórico, se dispondrá de simulaciones realizadas en herramientas de cálculo que ayudarán a la comprobación de estas ideas.

Estudio del proceso de valorización energética de los residuos sólidos urbanos en una planta de incineración.

[ES]El objetivo de este Trabajo Fin de Grado consiste en estudiar el proceso desarrollado en la planta de incineración de residuos sólidos urbanos de Zabalgarbi (Bizkaia). La planta consiste en un ciclo combinado basado en una turbina de gas de 43 MW y una turbina de vapor de 56,5 MW. La importancia de su diseño recae en la adaptación de la tecnología de ciclo combinado de gas a la tecnología propia de una planta de valorización energética de residuos municipales. Es decir, se trata de un diseño innovador, del que surge un nuevo proceso industrial que permite dar solución a la problemática generada por los residuos producidos a la vez que se genera energía eléctrica. Gracias a este diseño, se consigue una mejora cualitativa y cuantitativa del rendimiento de la planta, ya que se obtiene energía eléctrica en dos etapas, además de un mejor aprovechamiento de los recursos. La tecnología utilizada para la incineración es el horno-caldera de parrilla deslizante. En este trabajo se analizarán los procesos integrados en la planta y se realizará el estudio energético de los equipos más significativos. Una vez realizada esta parte, se considerarán ciertas mejoras a incorporar en la instalación. Además, se desarrollará la metodología seguida para la realización del estudio así como la planificación y el presupuesto.

Sistema de control y supervisión para una instalación industrial basado en técnicas de computación en la nube.

[ES]Hasta ahora, el control y monitorización de una instalación industrial se realiza desde la sala de control situada en las propias instalaciones de la planta. Cada unidad de control guarda y envía los datos a un ordenador que después se envían a uno central, siguiendo un orden jerárquico, en el que se visualizan ante un operario. Hoy en día, sin embargo, con el auge de los dispositivos móviles inteligentes, se puede conseguir que esa supervisión de la planta industrial se pueda hacer desde cualquier lugar. Podemos visualizar esos datos de control en nuestra mano y mandar órdenes a cada unidad desde nuestro teléfono inteligente. Esto es lo que se ha conseguido hacer con este proyecto, en el que se ha modelizado una instalación industrial basada en una cadena de montaje con tres unidades.

Gestión Energética. Estimación de necesidades de potencia eólica.

[ES]Este trabajo de fin de grado (TFG) pretende analizar la evolución de la demanda en el sistema eléctrico peninsular y la potencia disponible para decidir si, en el medio plazo, será necesario incorporar nueva potencia o prescindir de alguna de las centrales existentes. El estudio considerará tanto fuentes de energía renovables como no renovables, centrándose en la necesidad, o no, de incorporar nueva potencia eólica. El TFG considerará los siguientes aspectos: el contexto energético de la península española, el análisis de la situación actual y previsiones. Este TFG responde a la necesidad de realizar una buena gestión energética con el objetivo reducir las emisiones de CO2 mejorando el uso de la energía eólica y optimizando el mix energético.

El vehículo eléctrico en el ámbito de las microrredes eléctricas.

[ES]En este trabajo se propone el diseño técnico de una microrred eléctrica para la recarga domestica del vehículo eléctrico a partir de energías renovables. Para ello se realizará un estudio del emplazamiento de la instalación y con los datos obtenidos se decidirá la fuente de generación renovable más adecuada para satisfacer el requerimiento de energía para la recarga. A continuación se elegirán los componentes que completen la instalación.