Eliminació autotròfica de nitrogen en una pila biològica (microbial fuel cells )

L’aigua i l’energia formen un binomi indissociable. En relació al cicle de l’aigua, des de fa varies dècades s’han desenvolupat diferents formes per recuperar part de l’energia relacionada amb l’aigua, per exemple a partir de centrals hidroelèctriques. No obstant, l’ús d’aquesta aigua també porta associat un gran consum energètic, relacionat sobretot amb el transport, la distribució, la depuració, etc... La depuració d’aigües residuals porta associada una elevada demanda energètica (Obis et al.,2009). En termes energètics, tot i que la despesa elèctrica d’una EDAR varia en funció de diferents paràmetres com la configuració i la capacitat de la planta, la càrrega a tractar, etc... es podria considerar que el rati mig seria d’ aproximadament 0.5 KWh•m-3.Els principals costos d’explotació estan relacionats tant amb la gestió de fangs (28%) com amb el consum elèctric (25%) (50% tractament biològic). Tot i que moltes investigacions relacionades amb el tractament d’aigua residual estan encaminades en disminuir els costos d’operació, des de fa poques dècades s’està investigant la viabilitat de que l’aigua residual fins i tot sigui una font d’energia, canviant la perspectiva, i començant a veure l’aigua residual no com a una problemàtica sinó com a un recurs. Concretament s’estima que l’aigua domèstica conté 9.3 vegades més energia que la necessària per el seu tractament mitjançant processos aerobis (Shizas et al., 2004). Un dels processos més desenvolupats relacionats amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica és la digestió anaeròbia. No obstant, aquesta tecnologia permet el tractament d’altes càrregues de matèria orgànica generant un efluent ric en nitrogen que s’haurà de tractar amb altres tecnologies. Per altre banda, recentment s’està investigant una nova tecnologia relacionada amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica: les piles biològiques (microbial fuel cells, MFC). Aquesta tecnologia permet obtenir directament energia elèctrica a partir de la degradació de substrats biodegradables (Rabaey et al., 2005). Les piles biològiques, més conegudes com a Microbial Fuel Cells (acrònim en anglès, MFC), són una emergent tecnologia que està centrant moltes mirades en el camp de l’ investigació, i que es basa en la producció d’energia elèctrica a partir de substrats biodegradables presents en l’aigua residual (Logan., 2008). Els fonaments de les piles biològiques és molt semblant al funcionament d’una pila Daniell, en la qual es separa en dos compartiments la reacció d’oxidació (compartiment anòdic) i la de reducció (compartiment catòdic) amb l’objectiu de generar un determinat corrent elèctric. En aquest estudi, bàsicament es mostra la posada en marxa d'una pila biològica per a l'eliminació de matèria orgànica i nitrogen de les aigües residuals.

Actualització tecnológica : una evolució cap al Green Computing

El projecte que es presenta a continuació és una planificació de migració de servidors físics a un entorn virtualitzat, allà on sigui possible. A més s'ha plantejat una renovació tecnològica de tot el parc de servidors per estalviar diners en el manteniment i en el consum d'energia.La solució de virtualització es buscarà que sigui programari lliure.

Estudio del proceso de calificación energética de un edificio de salida de telecabinas situado en Espui ‪(‬Lleida‪)‬ mediante herramientas de simulación energética

Per tal que un edifici de sortida de telecabines d'Espui obtingui una qualificació energètica, es fa un estudi mitjançant sistemes de simulació energètica

Actualización y ampliación del laboratorio de eficiencia energética y automatización de edificios

El document que a continuació es mostra, tracta de millorar el laboratori d’unaassignatura que s’imparteix actualment a l’Escola Industrial de Barcelona. S’haanalitzat els diferents conceptes relacionats i s’ha dut a terme un estudi sobre les pràctiques que es realitzen actualment, detectant les manques d’aquestes. El resultat final es un nou mòdul de treball on s’optimitza el material disponible i un nou plec de pràctiques.Amb el nou mètode s’intenta acostar a l’alumne a l’eficiència energètica i al’automatització d’edificis mitjançant set sessions.

Econometrics on GPUs

A graphical processing unit (GPU) is a hardware device normally used to manipulate computer memory for the display of images. GPU computing is the practice of using a GPU device for scientific or general purpose computations that are not necessarily related to the display of images. Many problems in econometrics have a structure that allows for successful use of GPU computing. We explore two examples. The first is simple: repeated evaluation of a likelihood function at different parameter values. The second is a more complicated estimator that involves simulation and nonparametric fitting. We find speedups from 1.5 up to 55.4 times, compared to computations done on a single CPU core. These speedups can be obtained with very little expense, energy consumption, and time dedicated to system maintenance, compared to equivalent performance solutions using CPUs. Code for the examples is provided.

Controlador de protocol Zigbee amb Servei de monitarització de dades (Dashboar) via web

Aquest projecte es desenvolupa a l'empresa DsetSolutions S.L “spin-off” de la Universitat de Gironanascuda l’any 2004 a iniciativa del grup de visió per Computador i Robòtica (VICOROB) de laUniversitat de Girona.Els objectius d'aquest projecte consisteixen en el disseny i desenvolupament d'un sistema demonitorització i anàlisi de dades de consum d'una instal•lació de monitorització (consum energètic,temperatura , etc.). Aquesta informació està recopilada i mesurada per dispositius que disposin delprotocol de comunicacions de baix consum i sense fils Zigbee, entre d'altres.Aquest projecte s'implementarà sobre el dispositiu tipus “gateway”, en concret el “ConnectPortX2Smart Energy” de l'empresa Digi.Com a punt i final, les dades s'envien a una passarel•la intermediària, que mitjançant “web service”viatgen a un servidor de DsetSolutions S.L, on es tracten i es mostren mitjançant un aplicatiu webd'una manera agradable al client. En aquest aplicatiu web hi ha una sèrie de gadgets que és on esdesenvolupa la segona part del projecte, una nova opció de visualització d'aquests.Un dels punts principals de la creació del projecte per part de l'empresa DsetSolutions S.L és lamillora econòmica d'una solució pròpia de l'empresa ja existent

Auditoria energètica i proposta de millores en una fàbrica de portes hermètiques

L’objectiu d’aquest projecte, és estudiar i proposar mesures que permetin millorar l'eficiència energètica i el confort de les instal•lacions, d'una empresa dedicada a l'activitat de fabricació de portes hermètiques ubicada a la comarca de la Garrotxa. Per aconseguir aquest objectiu es realitza una auditoria energètica de l'activitat de l'empresa, la qual permet conèixer i entendre el seu comportament energètic. A partir dels resultats i de les conclusions de l’auditoria, es proposa diverses millores i s’estudia les possibilitats que ofereixen un major estalvi energètic, tant des del punt de vista de consum de matèries primeres (gas propà i electricitat), com d’estalvi d’emissions de CO2 a l’atmosfera i augmentar el confort a l’interior dels tallers. A més a més, s’estudia la viabilitat econòmica d'aquestes millores, calculant-ne l’amortització a partir de la seva inversió inicial i de l’estalvi econòmic que ofereixen. En l’auditoria s’estudia el contracte amb l’empresa distribuïdora i altres empreses d’energia, per tal d’optimitzar la facturació d’electricitat, analitzar els paràmetres i consums d’energia activa, reactiva i potència contractada. També s’estudia i s’avalua el sistema d’il•luminació per la seva optimització energètica. A més a més, s’analitza i s’estudia el consum i el cost de subministrament de gas propà. I finalment es realitza una anàlisi dels sistemes productors d’energia i distribució de calefacció, per tal d’optimitzar el consum i millorar el rendiment de les instal•lacions

Modelació del comportament energètic del complexe Alexandra|

El projecte té com a objectiu la definició d'un model informàtic que simuli elcomportament energètic del complexe Alexandra, un edifici de grans dimensions situata Sabadell.L’obtenció d'aquest model es farà mitjançant un entorn de programació i simulacióenergètica anomenat Design Builder. Gràcies a aquest model s'espera poder provarmodificacions en el funcionament tèrmic de l'edifici per tal de reduir el consumenergètic, augmentar el confort en zones que ho requereixin, etc

Autosuficiència energètica. Estudi pilot a Alinyà (Alt Urgell)

A aquest estudi s'ha analitzat si és viable l'autosuficiència energètica en base a un estudi pilot al nucli rural d'Alinyà aprofitant els recursos naturals de la zona. S'ha realitzat un estudi del consum energètic de la població i s'ha comparat amb el potencial de producció energètica dels recursos renovables locals incloent energia provinent de la biomassa i aprofitada en calderes individuals per a cada habitatge, energia solar en teulades i energia hidroelèctrica a partir de centrals minihidràuliques restaurades ja existents. També s’ha realitzat un anàlisi per detectar possibles factors d’ineficiència energètica i a partir d’aquí, proposar una sèrie de mesures per corregir aquesta. S'han comptabilitzat les emissions de CO2 derivades del consum energètic i les proporcions que representa cada tipus de font energètica sobre el total del nucli. També s'ha establert una comparativa del consum mitjà per habitant i any entre la població i Catalunya; el consum a Alinyà és d'1,46 Tep's, mentre que el de Catalunya és d'1,7 Tep's, el nostre estudi no contempla la mobilitat, si se li resta aquest vector a la mitjana de Catalunya veiem que és de 0,9 Tep's, per tant, hi observem un major consum energètic. El 76% del consum d'Alinyà prové dels combustibles fòssils, concretament del gasoil, el nucli té una forta dependència respecte a aquesta energia, que a més a més representa el 86% (56T CO2 eq.) de les emissions totals de CO2. Per finalitzar, s'ha demostrat que és possible assolir l'autosuficiència energètica mitjançant l'implantació d'una combinació d'estratègies, viables en tots els aspectes; tant tècnics com socioeconòmics. Abastint el poble d'energia a un menor cost econòmic i amb un estil de vida més respectuós amb el medi ambient.

Nanostructuració d'òxids mitjançant mètodes de solució química avançats i nanolitografia tova

Un dels reptes tecnològics més importants del segle XXI és el desenvolupament i organització de materials funcionals a escala nanomètrica ja que permet modificar-ne les propietats fonamentals i generar-ne de noves. En el cas dels òxids complexos aquesta tecnologia ha generat grans perspectives en diferents àrees d’estudi perquè presenten propietats molt interessants com la magnetoresistència colossal, superconductivitat o multiferroicitat. En particular, en l’òxid complex superconductor YBa2Cu3O7 (YBCO) s’ha demostrat que la formació de capes superconductores sobre plantilles nanoestructurades o bé la formació de nanocompostos en una matriu superconductora permet millorar de manera espectacular les seves propietats (corrent crític). Aquests resultats introduiran canvis paradigmàtics en la tecnologia de l’energia elèctrica (cables, motors, generadors) i en totes aquelles aplicacions que requereixin camps magnètics intensos. Ara bé, cal aconseguir-ho mitjançant tècniques de baix cost i que permetin un fàcil escalat. Durant els 4 mesos que s’ha disfrutat de l’ajut BP s’han preparat amb èxit noves capes primes superconductores nanoestructurades mitjançant la introducció d’una fase secundària nanomètrica complexa, Ba2YTaO6 (BYTO), dins la matriu d’YBCO pel mètode de baix cost de deposició de solucions químiques. Aquesta nova composició ha donat lloc a un augment significatiu de les propietats superconductores comparat amb la fase tradicional d’YBCO i per tant tenen gran potencial per fabricar futures cintes superconductores.

An analysis of the metabolic patterns of two rural communities affected by soy expansion in the North of Argentina

The soy expansion model in Argentina generates structural changes in traditional lifestyles that can be associated with different biophysical and socioeconomic impacts. To explore this issue, we apply an innovative method for integrated assessment - the Multi Scale Integrated Analysis of Societal and Ecosystem Metabolism (MuSIASEM) framework - to characterize two communities in the Chaco Region, Province of Formosa, North of Argentina. These communities have recently experienced the expansion of soy production, altering their economic activity, energy consumption patterns, land use, and human time allocation. The integrated characterization presented in the paper illustrates the differences (biophysical, socioeconomic, and historical) between the two communities that can be associated with different responses. The analysis of the factors behind these differences has important policy implications for the sustainable development of local communities in the area.

Control de la derivació de l'aigua de reg de Masjoan

RESUM Masjoan és una masia del segle XII on resideix la família Masferrer des del 1710. Actualment a Masjoan l’activitat principal és el cultiu i venta de plantes ornamentals, i l’explotació forestal per obtenir fusta. Pel que fa a l’aigua, tant per a la realització de l’activitat professional com per al subministrament de la casa, aquesta prové de mines d’aigua natural situades en la finca. L’objectiu d’aquest TFC ha estat dissenyar un sistema autònom per automatitzar el procés de derivació de l’aigua procedent d’una mina, i d’aquesta manera aprofitar millor els recursos naturals dels que és disposa. El desenvolupament d’aquest sistema, comprèn la selecció i configuració de sensors i actuadors, el disseny del circuit amb la realització de la placa, el disseny del sistema d’alimentació autònom, el software que controla el sistema, i dimensionar la resta d’elements de la instal•lació. Tot el sistema està controlat per un microcontrolador PIC16F876 i alimentat per un mòdul solar de 4W. En el disseny s’ha procurat, sobredimencionar les diferents etapes per possibles ampliacions o modificacions del sistema i que el circuit procures optimitzar el consum d’energia. Com a conclusions cal dir que s’han assolit els objectius proposats amb èxit. S’ha aconseguit un disseny funcional i estable que actualment es troba en funcionament.

Eficiència energètica aplicada a les instal·lacions de la Universitat de Vic

En termes generals, es pot definir l’Eficiència Energètica com la reducció del consum d’energia mantenint els mateixos serveis energètics, sense disminuir el nostre confort i qualitat de vida, protegint el medi ambient, assegurant el proveïment i fomentant un comportament Sostenible al seu ús. L’objectiu principal d’aquest treball, és reduir el consum d’energia i terme de potència contractat a la Universitat de Vic, aplicant un programa d’estalvi amb mesures correctores en el funcionament de les seves instal·lacions o espais. Per tal de poder arribar a aquest objectiu marcat, prèviament s’ha realitzat un estudi acurat, obtenint tota la informació necessària per poder aplicar les mesures correctores a la bossa més important de consum. Un cop trobada, dur a terme l’estudi de la viabilitat de la inversió de les mesures correctores més eficients, optimitzant els recursos destinats. L’espai on s’ha dut a terme l’estudi, ha estat a l’edifici F del Campus Miramarges, seguint les indicacions d’Arnau Bardolet (Cap de Manteniment de la UVIC). Aquest edifici consta d’un entresol, baixos i quatre plantes. L’equip de mesura que s’ha fet servir per realitzar l’estudi, és de la marca Circutor sèrie AR5-L, aquests equips són programables que mesuren, calculen i emmagatzemen en memòria els principals paràmetres elèctrics en xarxes trifàsiques. Els projectes futurs complementaris que es podrien realitzar a part d’aquest són: instal·lar sensors, instal·lar mòduls convertidors TCP/IP, aprofitar la xarxa intranet i crear un escada amb un sinòptic de control i gestió des d’un punt de treball. Aquest aplicatiu permet visualitzar en una pantalla d’un PC tots els estats dels elements controlats mitjançant un sinòptic (encendre/parar manualment l’enllumenat i endolls de les aules, estat d’enllumenat i endolls de les aules, consums instantanis/acumulats energètics, estat dels passadissos entre altres) i explotar les dades recollides a la base de dades. Cada espai tindria la seva lògica de funcionament automàtic específic. Entre les conclusions més rellevants obtingudes en aquest treball s’observa: · Que és pot reduir la potència contractada a la factura a l’estar per sota de la realment consumida. · Que no hi ha penalitzacions a la factura per consum de reactiva, ja que el compensador funciona correctament. · Que es pot reduir l’horari de l’inici del consum d’energia, ja que no correspon a l’activitat docent. · Els valors de la tensió i freqüència estan dintre de la normalitat. · Els harmònics estan al llindar màxim. Analitzant aquestes conclusions, voldria destacar les mesures correctores més importants que es poden dur a terme: canvi tecnològic a LED, temporitzar automàticament l’encesa i apagada dels fluorescents i equips informàtics de les aules “seguint calendari docent”, instal·lar sensors de moviment amb detecció lumínica als passadissos. Totes les conclusions extretes d’aquest treball, es poden aplicar a tots els edificis de la facultat, prèviament realitzant l’estudi individual de cadascuna, seguint els mateixos criteris per tal d’optimitzar la inversió.

Optimal management of microgrids

Desenvolupament dels models matemàtics necessaris per a controlar de forma òptima la microxarxa existent als laboratoris del Institut de Recerca en Energia de Catalunya. Els algoritmes s'implementaran per tal de simular el comportament i posteriorment es programaran directament sobre els elements de la microxarxa per verificar el seu correcte funcionament.. Desenvolupament dels models matemàtics necessaris per a controlar de forma òptima la microxarxa existent als laboratoris del Institut de Recerca en Energia de Catalunya. Els algoritmes s'implementaran per tal de simular el comportament i posteriorment es programaran directament sobre els elements de la microxarxa per verificar el seu correcte funcionament.

Atraso económico y resistencia a la innovación: el caso del gas natural en España

El desarrollo desigual de las economias en el pasado constituye un factor determinante de la distinta capacidad de los paises para aprovechar las mejoras tecnológicas. En algunos casos, 10s menos, el atraso económico puede jugar un papel positivo, al reducir las resistencias que toda innovación genera. En los más, sin embargo, la debilidad del desarrollo anterior constituye un lastre dificil de superar. Suele destacarse, en este sentido, que en las sociedades de menor nivel de desarrollo las disponibilidades de capital para nuevas inversiones acostumbran a ser escasas, y que la demanda, estimulo indispensable, está limitada por los bajos niveles de renta. Pero se olvida a menudo que el resultado de un desarrollo económico lento es siempre una infraestructura muy limitada, que puede significar una dificultad considerable en el momento de plantear una mejora de los procesos de producción.