Biophysical requirements of power-supply systems: nuclear energy and fossil energy

The report presents a grammar capable of analyzing the process of production of electricity in modular elements for different power-supply systems, defined using semantic and formal categories. In this way it becomes possible to individuate similarities and differences in the process of production of electricity, and then measure and compare “apples” with “apples” and “oranges” with “oranges”. For instance, when comparing the various unit operations of the process of production of electricity with nuclear energy to the analogous unit operations of the process of production of fossil energy, we see that the various phases of the process are the same. The only difference is related to characteristics of the process associated with the generation of heat which are completely different in the two systems. As a matter of facts, the performance of the production of electricity from nuclear energy can be studied, by comparing the biophysical costs associated with the different unit operations taking place in nuclear and fossil power plants when generating process heat or net electricity. By adopting this approach, it becomes possible to compare the performance of the two power-supply systems by comparing their relative biophysical requirements for the phases that both nuclear energy power plants and fossil energy power plants have in common: (i) mining; (ii) refining/enriching; (iii) generating heat/electricity; (iv) handling the pollution/radioactive wastes. This report presents the evaluation of the biophysical requirements for the two powersupply systems: nuclear energy and fossil energy. In particular, the report focuses on the following requirements: (i) electricity; (ii) fossil-fuels, (iii) labor; and (iv) materials.

DESARROLLO DE UNA BASE DE DATOS Y UNA APLICACIÓN WEB DE ACCESO A LA MISMA PARA UN GRUPO DE INVESTIGACIÓN MARINA DE ORGANISMOS DE PROFUNDIDAD (DEEP-SEA)

Este proyecto se fraguó previamente a la elección de un trabajo final de carrera. Para poder entenderlo debo mencionar que trabajo como titulado superior de investigación y laboratorio en el Instituto de Ciencias del Mar (ICM)del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), dentro de un grupo de investigación en oceanografía biológica, concretamente en recursos marinos renovables. En base a mi experiencia con este tipo de entorno de investigación, observe que existían una serie de mejoras de carácter técnico que se podrían introducir, y que ha la larga iban a facilitar mucho más el trabajo científico del grupo.Este grupo durante muchos años se ha dedicado a la obtención de datos de dos especies marinas de interés comercial del mar Mediterráneo que tienen su hábitat en aguas profundas: la gamba rosada (Aristeus antennatus) y la cigala (Nephrops norvegicus). Por ende, de manera colateral, datos de las especies que interaccionan con ellas, y que por este hecho se ven influenciadas al ser pescadas las anteriores. En estos años ha ido en aumento la evidencia de que ecosistemas más someros de nuestros mares tienen una relación mucho mayor de lo que se suponía con los ecosistemas profundos de los mismos. Además estos ecosistemas profundos influyen en los someros, también más de lo que cabía esperar, actuando de refugio de larvas y especies que tienen capacidad de sobrevivir en rangos batimétricos amplios. Si desean tener una visión más profunda al respecto pueden ver algunas de las últimas referencias bibliográficas a las que hago referencia en este párrafo acerca de este hecho, así como del incremento de la importancia de los grupos de investigación en el mundo dedicados a este tipo de investigación. En algunas de estas publicaciones han participado miembros del grupo al cual va dirigido el trabajo que aquí expongo.A medida que crecía el número de miembros del grupo, la importancia del mismo, la mejora tecnológica empleada en los muestreos, las colaboraciones internacionales con otras instituciones y la cantidad de proyectos en el grupo de investigación, crecía a su vez proporcionalmente, la cantidad de datos y la disparidad en formatos y sistemas de almacenaje (Hojas MS Excel o bases de datos MS Access, archivos de texto, etc.). Se ha hecho necesaria entonces la creación de una herramienta que los gestione de una forma común, y una base de datos para el almacenaje de los mismos de una forma coherente y robusta. Así mismo el hecho de tener los datos en una fuente común, posibilitará su distribución a otras bases de datos mundiales sobre la materia con las cuales se colabora, dependientes de organismos tan en la cresta a de la ola, como el Census of marine life (COML), el Alfred Wegener Institute (AWI) y el Center for Marine Environmental Sciences (MARUM)de Alemania. Estos a su vez carecen de datos de las zonas geográficas pertenecientes al mar Mediterráneo foco de la investigación del grupo.

Indicadors bibliomètrics de l'activitat científica de Catalunya (Scopus, 2003-2008) : síntesi

L'enfocament principal d'aquest informe elaborat per Scimago, una de les principals fonts d'informació estadística, se centra en el sistema de producció científica de Catalunya i la seva relació amb l'Estat espanyol i amb el món. L'estudi conté un conjunt d'indicadors de macroanàlisi basada en comparacions amb altres comunitats autònomes; una anàlisi sobre el rendiment segons categories temàtiques i de manera comparada amb l'Estat espanyol i el món, i aportacions per a una microanàlisi. Les anàlisis comprenen la producció científica de tota mena d'institucions agrupades en els sectors universitari, sanitari, d'ens públics de recerca i ens privats. Les conclusions de l'estudi revelen que l'impacte científic de la recerca catalana és semblant al del Canadà, Singapur o Finlàndia. L'informe situa Catalunya com la primera comunitat espanyola pel que fa a l'impacte científic internacional. Matemàtiques, química, immunologia, ciències mediambientals, física, informàtica, ciències dels materials, medicina i agricultura són les àrees de recerca a Catalunya amb un impacte superior a la mitjana mundial. Les enginyeries registren un dèficit de producció científica si es compara amb l'activitat mundial.

Indicadores bibliométricos de la actividad científica de Cataluña (Scopus, 2003-2008) : síntesis

L'enfocament principal d'aquest informe elaborat per Scimago, una de les principals fonts d'informació estadística, se centra en el sistema de producció científica de Catalunya i la seva relació amb l'Estat espanyol i amb el món. L'estudi conté un conjunt d'indicadors de macroanàlisi basada en comparacions amb altres comunitats autònomes; una anàlisi sobre el rendiment segons categories temàtiques i de manera comparada amb l'Estat espanyol i el món, i aportacions per a una microanàlisi. Les anàlisis comprenen la producció científica de tota mena d'institucions agrupades en els sectors universitari, sanitari, d'ens públics de recerca i ens privats. Les conclusions de l'estudi revelen que l'impacte científic de la recerca catalana és semblant al del Canadà, Singapur o Finlàndia. L'informe situa Catalunya com la primera comunitat espanyola pel que fa a l'impacte científic internacional. Matemàtiques, química, immunologia, ciències mediambientals, física, informàtica, ciències dels materials, medicina i agricultura són les àrees de recerca a Catalunya amb un impacte superior a la mitjana mundial. Les enginyeries registren un dèficit de producció científica si es compara amb l'activitat mundial.

Assessing the viability of power-supply systems: a tentative protocol

This Technical Report presents a tentative protocol used to assess the viability of powersupply systems. The viability of power-supply systems can be assessed by looking at the production factors (e.g. paid labor, power capacity, fossil-fuels) – needed for the system to operate and maintain itself – in relation to the internal constraints set by the energetic metabolism of societies. In fact, by using this protocol it becomes possible to link assessments of technical coefficients performed at the level of the power-supply systems with assessments of benchmark values performed at the societal level throughout the relevant different sectors. In particular, the example provided here in the case of France for the year 2009 makes it possible to see that in fact nuclear energy is not viable in terms of labor requirements (both direct and indirect inputs) as well as in terms of requirements of power capacity, especially when including reprocessing operations.

Estimating Gross Value Added (GVA) across multiple scales: theoretical approach and empirical validation

This paper presents an application of the Multi-Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism (MuSIASEM) approach to the estimation of quantities of Gross Value Added (GVA) referring to economic entities defined at different scales of study. The method first estimates benchmark values of the pace of GVA generation per hour of labour across economic sectors. These values are estimated as intensive variables –e.g. €/hour– by dividing the various sectorial GVA of the country (expressed in € per year) by the hours of paid work in that same sector per year. This assessment is obtained using data referring to national statistics (top down information referring to the national level). Then, the approach uses bottom-up information (the number of hours of paid work in the various economic sectors of an economic entity –e.g. a city or a province– operating within the country) to estimate the amount of GVA produced by that entity. This estimate is obtained by multiplying the number of hours of work in each sector in the economic entity by the benchmark value of GVA generation per hour of work of that particular sector (national average). This method is applied and tested on two different socio-economic systems: (i) Catalonia (considered level n) and Barcelona (considered level n-1); and (ii) the region of Lima (considered level n) and Lima Metropolitan Area (considered level n-1). In both cases, the GVA per year of the local economic entity –Barcelona and Lima Metropolitan Area – is estimated and the resulting value is compared with GVA data provided by statistical offices. The empirical analysis seems to validate the approach, even though the case of Lima Metropolitan Area indicates a need for additional care when dealing with the estimate of GVA in primary sectors (agriculture and mining).

Compositional Data in Biomedical Research

Modern methods of compositional data analysis are not well known in biomedical research.Moreover, there appear to be few mathematical and statistical researchersworking on compositional biomedical problems. Like the earth and environmental sciences,biomedicine has many problems in which the relevant scienti c information isencoded in the relative abundance of key species or categories. I introduce three problemsin cancer research in which analysis of compositions plays an important role. Theproblems involve 1) the classi cation of serum proteomic pro les for early detection oflung cancer, 2) inference of the relative amounts of di erent tissue types in a diagnostictumor biopsy, and 3) the subcellular localization of the BRCA1 protein, and it'srole in breast cancer patient prognosis. For each of these problems I outline a partialsolution. However, none of these problems is \solved". I attempt to identify areas inwhich additional statistical development is needed with the hope of encouraging morecompositional data analysts to become involved in biomedical research

Monetary policy misspecification in VAR models

We examine the effects of extracting monetary policy disturbances with semi-structural and structural VARs, using data generated bya limited participation model under partial accommodative and feedback rules. We find that, in general, misspecification is substantial: short run coefficients often have wrong signs; impulse responses and variance decompositions give misleadingrepresentations of the dynamics. Explanations for the results and suggestions for macroeconomic practice are provided.

Tying up the loose ends in simple correspondence analysis

Although correspondence analysis is now widely available in statistical software packages and applied in a variety of contexts, notably the social and environmental sciences, there are still some misconceptions about this method as well as unresolved issues which remain controversial to this day. In this paper we hope to settle these matters, namely (i) the way CA measures variance in a two-way table and how to compare variances between tables of different sizes, (ii) the influence, or rather lack of influence, of outliers in the usual CA maps, (iii) the scaling issue and the biplot interpretation of maps,(iv) whether or not to rotate a solution, and (v) statistical significance of results.

Lectura ambiental de la cartografía geológica

Geological and geomorphological maps are, apart from a source of scientific information, a necessary tool in order to take proper decisions to solve the geo-environmental problems that arise when dealing with territorial planning. In this paper, the social and economical utility of such maps is described, and some exercises meant for Science of Earth and Environmental Sciences students are proposed

Producció de biopolímers amb cultius bacterians mixtes. Comparació de tres reactors discontinus seqüencials (SBR) amb diferents condicions operacionals

La producció de biopolímers (polihidroxialcanoats (PHA) i substàncies polimèriques extracel·lulars (EPS)) a nivell industrial, resulta una nova àrea d’investigació que recull diverses disciplines, entre elles les Ciències Ambientals. Aquest projecte final de carrera amb el títol: “Producció de biopolímers amb cultius bacterians mixtes”, s’ha desenvolupat sota la supervisió de la directora de projecte Dra. María Eugenia Suárez Ojeda del Departament d’Enginyeria Química de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) i s’ha dut a terme per l’estudiant Jordi Pérez i Forner de la Llicenciatura de Ciències Ambientals, Facultat de Ciències de la UAB, en el Departament d’Enginyeria Química de la mateixa universitat. L’objectiu d’aquest projecte ha estat produir biopolímers simultàniament amb l’eliminació de fòsfor i matèria orgànica en aigües residuals per obtenir un residu final amb un alt valor afegit. Aquests biopolímers reuneixen les característiques necessàries per a poder competir amb els plàstics convencionals i així, reduir l’elevat consum del petroli i la generació de residus no biodegradables. En aquest projecte s’ha dut a terme la posta en marxa d’un reactor discontinu seqüencial (SBR) per a l’acumulació de biopolímers amb cultius bacterians mixtes. Diferents investigadors han estudiat que aquests tipus de cultius bacterians arriben a nivells de fins el 53-97% [Pijuan et al., 2009] de contingut de biopolímers a la biomassa, sometent als microorganismes a diferents situacions d’estrés ja sigui per dèficit de nutrients o per variacions en les fases de feast-famine (festí-fam). Durant el projecte, s’ha realitzat el monitoratge del reactor alimentat amb una aigua sintètica, elaborada en el laboratori, amb les característiques d’un aigua residual provinent de la industria làctica. S’ha sotmès als microorganismes a diferents condicions operacionals, una d’elles amb limitació de fòsfor com a nutrient i una tercera condició amb una variació a les fases feast-famine. D’altra banda, com a segon objectiu, s’ha analitzat el contingut de biopolímers a la biomassa de dos SBRs més, del grup de recerca Bio-GLS del Departament d’Enginyeria Química de la UAB, alimentats amb diferents fonts de carboni, glicerol i àcids grassos de cadena llarga (AGCLL), per observar les influències que té el tipus de substrat en l’acumulació de biopolímers. Els resultats obtinguts en la primera part d’aquest projecte han estat similars als resultats d’altres investigadors [Pijuan et al., 2009; Guerrero et al., 2012]. S’ha determinat que sotmetre als microorganismes a situacions d’estrés té un efecte directe pel que fa a l’acumulació de biopolímers. També s’ha observat com al mateix temps que acumulaven aquests compostos, els microorganismes desenvolupaven la seva tasca de depurar l’aigua residual, obtenint al final del cicle una aigua amb un baix contingut en matèria orgànica i altres contaminants com amoni i fòsfor, en aquest cas. En la segona part del projecte, s’ha observat com el tipus de substrat té un efecte directe pel que fa a l’acumulació de biopolímers i també a l’activitat metabòlica dels microorganismes. Per tant, s’ha conclòs que la producció de biopolímers mitjançant la depuració d’aigües residuals es una via d’investigació molt prometedora pel que fa als resultats obtinguts. Alhora que es tracta un residu, s’obté una producte residual amb un alt valor afegit que pot ser utilitzat per la producció de bioplàstics 100% biodegradables.

Reexposure and advection of C-14-depleted organic carbon from old deposits at the upper continental slope

Outcrops of old strata at the shelf edge resulting from erosive gravity-driven flows have been globally described on continental margins. The reexposure of old strata allows for the reintroduction of aged organic carbon (OC), sequestered in marine sediments for thousands of years, into the modern carbon cycle. This pool of reworked material represents an additional source of C-14-depleted organic carbon supplied to the ocean, in parallel with the weathering of fossil organic carbon delivered by rivers from land. To understand the dynamics and implications of this reexposure at the shelf edge, a biogeochemical study was carried out in the Gulf of Lions (Mediterranean Sea) where erosive processes, driven by shelf dense water cascading, are currently shaping the seafloor at the canyon heads. Mooring lines equipped with sediment traps and current meters were deployed during the cascading season in the southwestern canyon heads, whereas sediment cores were collected along the sediment dispersal system from the prodelta regions down to the canyon heads. Evidence from grain-size, X-radiographs and Pb-210 activity indicate the presence in the upper slope of a shelly-coarse surface stratum overlying a consolidated deposit. This erosive discontinuity was interpreted as being a result of dense water cascading that is able to generate sufficient shear stress at the canyon heads to mobilize the coarse surface layer, eroding the basal strata. As a result, a pool of aged organic carbon (Delta C-14 = -944.5 +/- 24.7%; mean age 23,650 +/- 3,321 ybp) outcrops at the modern seafloor and is reexposed to the contemporary carbon cycle. This basal deposit was found to have relatively high terrigenous organic carbon (lignin = 1.48 +/- 0.14 mg/100 mg OC), suggesting that this material was deposited during the last low sea-level stand. A few sediment trap samples showed anomalously depleted radiocarbon concentrations (Delta C-14 = -704.4 +/- 62.5%) relative to inner shelf (Delta C-14 = -293.4 +/- 134.0%), mid-shelf (Delta C-14 = -366.6 +/- 51.1%), and outer shelf (Delta C-14 = -384 +/- 47.8%) surface sediments. Therefore, although the major source of particulate material during the cascading season is resuspended shelf deposits, there is evidence that this aged pool of organic carbon can be eroded and laterally advected downslope.

Reflective Learning in Higher Education: A Comparative Analysis

A descriptive, exploratory study is presented based on a questionnaire regarding the following aspects of reflective learning: a) self-knowledge, b) relating experience to knowledge, c) self-reflection, and d) self-regulation of the learning processes. The questionnaire was completed by students studying four different degree courses (social education, environmental sciences, nursing, and psychology). Specifically, the objectives of a self-reported reflective learning questionnaire are: i) to determine students’ appraisal of reflective learning methodology with regard to their reflective learning processes, ii) to obtain evidence of the main difficulties encountered by students in integrating reflective learning methodologies into their reflective learning processes, and iii) to collect students’ perceptions regarding the main contributions of the reflective learning processes they have experienced

Metodologías de enseñanza y aprendizaje reflexivos en la universidad. Una investigación centrada en la percepción de estudiantes de grado de la Universidad de Girona

The aim of the research presented in this article is to understand undergraduate students’ appraisal of the influence of reflective learning methodology in different aspects of their learning, and to obtain evidence of the main difficulties encountered by students and the main contributions of this kind of methodology into their learning process. The study was conducted in four different degree courses (Social education, Environmental sciences, Nursing, and Psychology) at the University of Girona Through the development of a self-report reflective learning questionnaire and its application to 162 students who participated in the experiences, we conclude that reflective learning can be positively assessed as having great potential to train university undergraduates

Consumer valuation of energy-saving features of residential air conditioners with hedonic and choice models

The promotion of energy-efficient appliances is necessary to reduce the energetic and environmental burden of the household sector. However, many studies have reported that a typical consumer underestimates the benefits of energy-saving investment on the purchase of household electric appliances. To analyze this energy-efficiency gap problem, many scholars have estimated implicit discount rates that consumers use for energy-consuming durables. Although both hedonic and choice models have been used in previous studies, a comparison between two models has not yet been done. This study uses point of sale data about Japanese residential air conditioners and estimates implicit discounts rates with both hedonic and choice models. Both models demonstrate that a typical consumer underinvests in energy efficiency. Although choice models estimate a lower implicit discount rate than hedonic models, the latter models estimate the values of other product characteristics more consistently than choice models.