Atomic structure of the nanocrystalline Si particles appearing in nanostructured Si thin films produced in low-temperature radiofrequency plasmas

Nanostructured Si thin films, also referred as polymorphous, were grown by plasma-enhanced chemical vapor deposition. The term "polymorphous" is used to define silicon material that consists of a two-phase mixture of amorphous and ordered Si. The plasma conditions were set to obtain Si thin films from the simultaneous deposition of radical and ordered nanoparticles. Here, a careful analysis by electron transmission microscopy and electron diffraction is reported with the aim to clarify the specific atomic structure of the nanocrystalline particles embedded in the films. Whatever the plasma conditions, the electron diffraction images always revealed the existence of a well-defined crystalline structure different from the diamondlike structure of Si. The formation of nanocrystallinelike films at low temperature is discussed. A Si face-cubic-centered structure is demonstrated here in nanocrystalline particles produced in low-pressure silane plasma at room temperature.

Characterization of nano-oxide layers fabricated by ion beam oxidation

In this paper, a remote O2 ion source is used for the formation of nano-oxide layers. The oxidation efficiency was measured in CoFe-oxide films, and a decrease of the oxide layer with the pan angle and the oxidation pressure is observed. For the same oxidation pressure, the oxidation efficiency depends on the O2 content in the Ar-O2 plasma. These results were applied in optimizing the fabrication of Al2O3 barrier for tunnel junctions. This method was also used to fabricate junctions with Fe-oxide layers inserted at the Al2O3-CoFe interface. TEM and magnetization data indicate that after anneal at 385°C, a homogeneous ferromagnetic Fe-oxide layer (Fe3O4?) is formed.

Embodied pollution in Spanish household consumption: a disaggregate analysis

[spa] En este artículo aplicamos un modelo input-output ampliado medioambientalmente para analizar un aspecto específico de la hipótesis de la curva de Kuznets ambiental. El propósito del estudio es analizar si las estructuras de consumo de los hogares con una mejor ‘posición económica’ pueden tener un efecto positivo para reducir las presiones medioambientales. Para ello combinamos información de diferentes bases de datos para analizar el impacto de la contaminación atmosférica del consumo de diferentes hogares españoles en el año 2000. Consideramos nueve gases, i.e. los seis gases de efecto invernadero (CO2, CH4, N2O, SF6, HFCs, y PFCs) y otros tres gases (SO2, NOx, y NH3). Clasificamos los hogares en quintiles de gasto per capita y quintiles de gasto equivalente. Los resultados obtenidos muestran que hay una relación positiva y elevada entre el nivel de gasto y las emisiones directas e indirectas generadas por el consumo de los hogares; sin embargo, las intensidades de emisión tienden a disminuir con el nivel de gasto para los diferentes gases, con la excepción de SF6, HFCs, y PFCs.

International Equity on Greenhouse Gas Emissions and World Levels: an integrated analysis through distributive welfare indices

Up until now, analyses of the international distribution of pollutant emissions have not paid sufficient attention to the implications that, in terms of social welfare, the combined evolution of the global world average entails. In this context, this paper proposes the use of environmental welfare indices, taken and adapted from the literature on social welfare and inequality, in order to make a comprehensive examination of the international equity factor and the mean factor in this field. The proposed methodology is implemented empirically in order to explore the evolution in distributive-based environmental welfare on a global level for the three main pollutants with greenhouse gas effects: CO2, CH4 and NO, both globally and for selected years during the period of 1990- 2005. The main results found are as follows: firstly, typically, the environmental welfare associated with the overall greenhouse gases decreased significantly over the period, due primarily to the role of CO2; secondly, in contrast, the global welfare associated with CH4 and NO improved; and thirdly, typically, the evolutions can be attributed to a greater extent to the mean component than to the distributive component, although there are exceptions. These results would seem to be relevant in policy terms. JEL codes: D39; Q43; Q56. Keywords: environmental welfare: greenhouse gases; environmental equity.

Nanoparticles in SiH4-Ar plasma: Modelling and comparison with experimental data

Experimental and theoretical investigations for growth of silicon nanoparticles (4 to 14 nm) in radio frequency discharge were carried out. Growth processes were performed with gas mixtures of SiH4 and Ar in a plasma chemical reactor at low pressure. A distinctive feature of presented kinetic model of generation and growth of nanoparticles (compared to our earlier model) is its ability to investigate small"critical" dimensions of clusters, determining the rate of particle production and taking into account the influence of SiH2 and Si2Hm dimer radicals. The experiments in the present study were extended to high pressure (≥20 Pa) and discharge power (≥40 W). Model calculations were compared to experimental measurements, investigating the dimension of silicon nanoparticles as a function of time, discharge power, gas mixture, total pressure, and gas flow.

Study of inner ear and lateral line hair cell regeneration

Death of sensory hair cells in the inner ear results in two global health problems that millions of people around the world suffer: hearing loss and balance disorders. Hair cells convert sound vibrations and head movements into electrical signals that are conveyed to the brain, and as a result of aging, exposure to noise, modern drugs or genetic predisposition, hair cells die. In mammals, the great majority of hair cells are produced during embryogenesis, and hair cells that are lost after birth are not replaceable. However, in the last decades, researches have shown some model organisms that retain the ability to regenerate hair cells damaged after embryogenesis, such as Zebrafish and chicken, providing clues as to the cellular and molecular mechanisms that may block hair cell regeneration in mammals. This discovery initiated a search for methods to stimulate regeneration or replacement of hair cells in mammals, a search that, if fruitful, will revolutionize the treatment of hearing loss and balance disorders. One aim of my project is to study the role of retinoic acid in adult Zebrafish and in mice, which is a metabolite of vitamin A known as an essential molecule to activate hair cell regeneration after cells damaged in Zebrafish embryo. We want to study important genes involved in retinoic acid pathway, such as Aldh1a3 and RARs genes, to check what their role is in the inner ear of adult Zebrafish and compare result obtained in the inner ear of mice. On the other hand, Zebrafish lateral line contains neuromast, which are formed by the same structure than the inner ear: hair cells surrounded by supporting cells and neurons. The lateral line is a structure below the skin's surface that makes easier to damage hair cells to study their regeneration. For that reason, another aim of my project is to study how Sox2 and Atoh1, essential genes during the inner ear development, change their expression during hair cell regeneration in the lateral line. In my project, the most important concepts related to Zebrafish world are explained in order to understand why we have studied this animal and these essential genes. Then, techniques that we used are explained, with their protocol attached in the annexes. Finally, results of my project are shown, but many of them were not expected and they would be needed to follow studying.

Propuesta de implementación del cultivo del manzano (Malus domestica) en la Vall d'Alinyà : análisis de viabilidad ambiental-económica y certificación de créditos voluntarios de carbono

El presente proyecto tiene por objetivo realizar una propuesta de cultivo de manzano (Malus domestica) en la Vall d’Alinyà para el desarrollo de un producto agroalimentario que contribuya a la revitalización de esta área rural y a la mitigación del calentamiento global. Para ello, se pretende proporcionar una metodología para calcular, con mayor precisión, el comportamiento de los cultivos como sumidero de carbono a partir del balance neto de gases con efecto invernadero (GEI) del sistema. Con tal de obtener las emisiones de GEI generadas por los cultivos se desarrolla un análisis del ciclo de vida (ACV), y para obtener la fijación de los cultivos, se realiza un análisis de su capacidad de absorción de dióxido de carbono en la biomasa de la plantación. Además, mediante el uso de sistemas de información geográfica (SIG), se determinaron los terrenos potenciales para el cultivo del manzano en la zona de estudio. Posteriormente, se verifica la certificación de créditos en el mercado de carbono voluntario y se analiza la viabilidad económica del proyecto, obteniendo así un producto (la manzana) con valor ambiental añadido. Como conclusión se obtuvo una viabilidad positiva de la verificación de créditos, puesto que el balance neto de carbono fue positivo, absorbiéndose 234,54 t CO2 en todo el territorio potencialmente cultivable (16,92 ha) y durante 15 años de actividad agrícola. Al mismo tiempo, la propuesta resultó viable económicamente, generándose unos beneficios ligados a la venta de producción frutícola y de los créditos de carbono de 79.484 € durante los 15 años de actividad productiva.

Efecte sobre la capacitat d'intercanvi catiònic del sòl i la retenció de nutrients de les aplicacions de biochar en sòls agrícoles

El biochar, o biocarbó, és un material produït a partir de la piròlisi de biomassa, consistent en la descomposició tèrmica de la matèria orgànica a baixa o nul·la concentració d’oxigen. La seva definició més acceptada és la d’un material pirolitzat destinat a ser utilitzat en el sòl, quedant fora d’aquesta denominació materials produïts per a ser utilitzats com a combustible. La gran varietat de materials pirolitzables i de tecnologies de piròlisi determinen un ampli ventall de biochars amb propietats físiques, químiques i biològiques molt contrastades, i que determinen la seva idoneïtat o no per a ser utilitzat com a esmena orgànica, sent la biomassa de partida un dels factors més determinants. Els processos de piròlisis generen gasos inflamables, gasos condensables inflamables (bioolis) i biochar en proporcions variables segons el tipus de piròlisi. Aquests grans tipus principals de piròlisi per la producció de biochar són: Piròlisi lenta, Piròlisi ràpida, i Gasificació. El producte biochar, totalment en procés d’investigació, es creu que pot tenir grans beneficis ambientals en diferents àmbits: Biochar com a millora de la fertilitat, Biochar com a via de gestió de residus, Biochar per producció d’energia, i Biochar per la mitigació del canvi climàtic. Cal tenir en compte possibles riscos a l’hora d’aplicar biochar en sòls. Ja que el producte final varia segons el material de partida. En especial quan es genera biochar a partir de residus, ja siguin de depuradora, industrials o ramaders, degut que el seu contingut en contaminants pot ser perjudicial pel medi ambient i per la salut de les plantes. Els contaminats presents, sobretot metalls pesats i hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH), són difícilment eliminats o es produeixen “de novo” durant el procés de piròlisi, respectivament, de manera que amb les aplicacions de biochar poden causar impactes negatius. En aquest projecte, es centre especial atenció en una única característica del sòl, com es la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC). La CIC és la capacitat que té el sòl per retenir i alliberar ions amb càrrega positiva. Per les seves característiques, l’argila i la matèria orgànica són les que condicionen la CIC total d’un sòl, ja que aquestes contenen carregues negatives a la seva superfície. La CIC proporciona als sòls la capacitat de retenir nutrients, necessaris per el creixement de les plantes, per tant una major CIC incrementa la fertilitat dels sòls, així com permet reduir les pèrdues d’aquests nutrients per lixiviació i mitigar possible contaminació de les aigües. L’objectiu principal del projecte doncs, és estudiar el potencial ús d’un biochar de gasificació com esmena orgànica per a sòls agrícoles alcalins mediterranis, i més concretament el seu paper per a millora de la retenció de nutrients en relació al potencial augment de la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC) del sòl 18 mesos després de la seva aplicació en parcel·les de camp. Les conclusions finals no han estat del tot satisfactòries, degut que no s’han trobat diferències en la CIC, havent de rebutjar la hipòtesi de partida. Tot i que hi ha diferents factors que poden ser la causa d’aquests resultats. Una possibilitat, probablement la que dona major explicació, és el poc temps transcorregut des de l’aplicació de biochar fins al moment de les anàlisis.

Influència de l'ús del biodièsel en les emissions contaminants i en el consum de combustible en vehicles pesants

L’objecte d’aquest estudi consisteix en determinar la influència de l’ús del biodièsel en:1.- Les variacions en comparació amb el combustible convencional(gasoil A) en les emissions de gasos i partícules contaminants enmotors de vehicles pesants de transport de mercaderies.2.- Les variacions en comparació amb el combustible convencional(gasoil A) en el nivell de so emès per motors de vehicles pesants detransport de mercaderies.3.- Els canvis en el consum de combustible en vehicles pesants encomparació amb la utilització de gasoil A.4.- Els problemes tècnics observats en motors de vehicles pesants detransport de mercaderies durant un període de funcionament elevat

Dynamics of F=1 87Rb condensates at finite temperatures

We investigate the dynamics of a F=1 spinor Bose-Einstein condensate of 87Rb atoms confined in a quasi-one-dimensional trap both at zero and at finite temperature. At zero temperature, we observe coherent oscillations between populations of the various spin components and the formation of multiple domains in the condensate. We study also finite temperature effects in the spin dynamics taking into account the phase fluctuations in the Bogoliubov-de Gennes framework. At finite T, despite complex multidomain formation in the condensate, population equipartition occurs. The length scale of these spin domains seems to be determined intrinsically by nonlinear interactions.

Anàlisi de la petjada de carboni de la gestió i el tractament dels residus municipals a Menorca

En aquesta investigació s’analitza l’impacte que ocasiona les emissions de CO2eq en la gestió i tractament dels residus municipals de l’illa de Menorca. El present treball s’ha realitzat mitjançant l’eina innovadora d’anàlisi ambiental CO2ZW que segueix un protocol de càlcul per a la identificació i quantificació dels gasos d’efecte hivernacle al llarg del cicle de vida de la gestió dels residus municipals. Aquest treball caracteritza l’impacte generat i evitat recomanats segons els informes de l’IPCC i esdevé com un punt de partida per la reducció de les emissions en el conjunt de l’economia. L’objectiu del treball és observar l’estat actual de la petjada de carboni per poder així establir una sèrie de escenaris futurs que facilitin el camí per arribar a la petjada de carboni zero.

Simulació computacional d'incendis en edificis

En la propagació d’un incendi en un edifici intervenen molts processos fisicoquímics degran complexitat: moviment turbulent dels gasos, reaccions de combustió, transmissióde la calor,.... L’avenç en el coneixement científic de tots aquests processos, unit a unincrement constant de la capacitat i velocitat computacional dels ordinadors, fanpossible la resolució de problemes cada cop més complexes i la creació de models desimulació cada cop més realistes.

Modelització de l'estació depuradora d'aigües residuals de Granollers

Aquest projecte s’emmarca dins els sistemes de sanejament i forma part del projecte GEISTTAR finançat pel Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) (CTM2011-27163) liderat per la investigadora Maite Pijuan, el qual te l’objectiu d’estudiar la formació de gasos d’efecte hivernacle que es produeixen en Estacions Depuradores d’Aigües Residuals (EDARs), concretament en el reactor biològic. Una tasca dins el projecte, liderada per l’investigador Lluís Corominas, és la modelització de processos biològics en l’EDAR de Granollers per ajudar a entendre els mecanismes de degradació de matèria orgànica i nitrogen. Aquest treball estableix les bases per poder realitzar aquesta modelització en estat estacionari, seguint els passos proposats pel Good Modelling Practice (GMP) Task Group de la IWA. Els objectius específics que es proposen són l’anàlisi i estudi dels resultats del test de traçadors realitzat per l’Institut Català de Recerca de l’Aigua (ICRA) i realitzar una bona recopilació de dades sobre l’EDAR de Granollers per facilitar els estudis posteriors a aquest projecte.