Creació d'un consorci de microorganismes per l'eliminació de fòsfor a partir de fonts de carboni alternatives

L'existència d’una font de carboni adequada per l’eliminació biològica de fòsfor, és un factor decisiu per l'eliminació de fòsfor de les aigües residuals urbanes. Per a les aigües residuals amb baix contingut d'àcids grassos volàtils és necessària l’addició d’alguna font de carboni externa. El metanol és la font de carboni més utilitzada en processos a EDAR (p.ex. desnitrificació), degut al seu baix cost. Malgrat això, varis estudis proven que per l’eliminació biològica de fòsfor, aquest, no és una bona alternativa. En aquest estudi es desenvolupa un consorci amb la biomassa de digestió anaeròbia i biomassa acumuladora de polifosfat (PAO). El propòsit del consorci és la degradació de metanol en AGV, per obtenir l'activitat EBPR. A més, aquest estudi mostra la viabilitat de substituir en el consorci el metanol per altres fonts de carboni.

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.

Proposta d’una metodologia pràctica: càlcul de potencialitats de captació de carboni en sistemes agroforestals a l'APA Itacaré/Serra Grande, Bahía- Brasil

En aquest projecte s’ha treballat amb una entitat no governamental, que es troba en la regió de Bahia (Brasil). L’associació “Mecenas da Vida” és una ONG que treballa en l’àmbit de la conservació del medi natural, fent partícips la pròpia població local. Petits agricultors dels municipis d’Itacaré i Uruçuca a l’Estat de Bahia que formen part del projecte, realitzen pràctiques conservacionistes i en compensació reben un pagament, per aquests serveis. Aquests diners provenen d’una taxa voluntària que paguen alguns empresaris turístics dels mateixos municipis. Pagant aquest import, els empresaris obtenen un segell distintiu que acredita la compensació de les seves emissions de CO2. El projecte tracta d’aportar un model de càlcul més específic al seuprograma de neutralització de carboni, amb sistemes agroforestals (SAF).No s’han trobat fonts d’informació sobre monitoratge de carboni en SAF en aquesta regió

Nova aportació al coneixement de les Fonts Picants de la Vall d'Aro mitjançant radiocarboni

L' objectiu principal d'aquest estudi és aprofundir en el coneixement de la dinàmica hídrica del sistema de fonts picants de la Vall d'Aro. Partim d'un estudi anterior (Clotet, 1990) en el qual es proposà un model de funcionament d'aquesta dinàmica on les surgències picants drenen el massís granític de les Gavarres. El granit saturat en aigua és travessat per un flux ascendent d'anhídrid carbònic el qual, en dissoldre's en les aigües del massís, els confereix la seva picantor. A partir de l'anàlisi de contingut en carboni 14 o radiocarboni d'una mostra considerada representativa de la massa hídrica que circula pel massís, intentarem constatar la presència de carboni d'origen intern en les esmentades aigües picants

Fabricació i caracterització de nanoestructures de carboni

En aquest treball s’han sintetitzat nanoestructures de carboni per mòlta mecànica d’alta energia (HEBM) a partir de pols de grafit. La caracterització s’ha realitzat per microscòpia electrònica de transmissió d’alta resolució i difracció de raigs X. S’han obtingut nanoestructures corbades de carboni (highly curved carbon nanoestructures), nanoarcs de carboni (nanoarches o halfnanotubes) i cintes de carboni (ribbons). Al modificar la composició de la mòlta de grafit barrejant-hi pols de ferro, cobalt, níquel o ferrocene; s’ha observat que aquests compostos no es troben dins les nanoestructures de carboni formades. Concretament, el ferro forma uns agregats, en canvi el cobalt, el níquel i el ferrocene formen nanopartícules. Combinant la HEBM amb un posterior tractament tèrmic s’han obtingut la mateixa quantitat i tipus de nanoestructures, sense observar la formació de noves nanoestructures (nanotubs de carboni) o la modificació de les ja obtingudes durant la mòlta mecànica. Futurs treballs amb mòlta mecànica i tractament tèrmic es podrien centrar en l’optimització del tractament tèrmic per poder aconseguir la síntesis de nanotubs de carboni.

Fonts per a l'estudi de les festes napolitanes del segle XVII

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Bibliothèque Nationale, França, entre maig i juliol del 2007. L’estudi de les decoracions per les cerimònies del Nàpols virregnal en la segona meitat del segle XVII és el tema d’una futura tesi doctoral. Principalment la tesi està basada en una crònica inèdita d’Andrea Rubino, que descriu detalladament aquestes celebracions durant el període 1648-1673. De moment és el document més complet per a la reconstrucció de festes no testimoniades en relacions impreses, com per exemple les de Carnestoltes. Per verificar i augmentar les informacions ofertes per aquesta font s’han visitat diferents biblioteques, arxius i fototeques europeus.

Capacitat de segrest de carboni dels sòls de Sant Feliu de Guíxols, Santa Cristina d'Aro i Castell d'Aro (Baix Empordà)

En l’actualitat s’està generant una consciència col·lectiva sobre les repercussions que pot tenir l’escalfament global causat pels gasos d’efecte hivernacle (GEH). Amb l’objectiu de reduir les emissions de CO2 (segon gas responsable del canvi climàtic) cap a l’atmosfera, s’estan buscant possibles embornals de carboni. El sòl tot i ser el principal reservori de carboni del planeta, mai s’ha considerat com un factor important per la reducció de les emissions de GEH. Amb aquest projecte es pretén concretar quina és la capacitat de segrest de carboni per part dels sòls de les zones de St. Feliu de Guíxols i la Vall d’Aro, prenent en consideració les diferents variables que puguin influenciar.

Avaluació de la capacitat de segrest de carboni d'un sòl restaurat amb fangs de depuradora: estabilitat de la matèria orgànica

L’avaluació de la capacitat de segrest de carboni d’un sòl denudat per l’extracció de calcàries i la seva posterior restauració amb fangs de depuradora s’ha realitzat mitjançant l’anàlisi de l’estabilitat de la matèria orgànica del sòl (MOS) en funció de la dosi de fangs aplicada. Els resultats d’aquest treball demostren dos fets fonamentals per a l’estudi de la capacitat de segrest de carboni, els qual són: la conservació del contingut total de MOS i l’augment de la seva estabilitat fins a nivells més alts que els de la MOS de les parcel·les de control. Aquests resultats són explicables per (i) la conservació i augment de la MOS recalcitrant, i (ii) la protecció d’una porció més o menys rellevant de la MO làbil continguda amb els fangs gràcies a l’acció simultània dels mecanismes d’estabilització de la MOS, com són: l’estabilització bioquímica (humificació), química, física, a més de la pròpia hidrofobicitat de la MOS, aquests dos últims potenciats per l’addicció del fangs de depuradora.

Avaluació de la capacitat de segrest de carboni d'un sòl restaurat amb fangs de depuradora: paper de les propietats físiques del sòl

S’ha estudiat el grau de protecció física del carboni dins d’agregats de diferents mides en un sòl d’una pedrera restaurada fa 17 anys amb terres adobades amb fangs de depuradora, i s’ha interpretat el seu paper en el context del segrest de carboni en el sòl. La metodologia aplicada es basa en la d’humitejament ràpid dels agregats del sòl per immersió en aigua (Le Bissonnais, 1996), que simula l’estabilitat d'un sòl sec que es veu sotmès a processos tals com la inundació local o saturació ràpida. També s’ha determinat la quantitat de carboni oxidable present en els agregats del sòl amb el mètode de Nelson i Sommers (1982). Els resultats han mostrat que l’adobat amb fangs de depuradora contribueix a augmentar el contingut de carboni orgànic en els agregats del sòl i n’estimula el segrest a mitjà termini (unes 10 tones ha-1 en 17 anys), aportant estabilitat al sòl i protegint físicament el carboni orgànic dins dels agregats de mida major (5-2 mm). A més s’ha constatat que per determinar l’estabilitat del carboni segrestat en el sòl cal conèixer com es distribueix entre les diferents mides d’agregats. Finalment, l’augment del segrest de carboni en el sòl propiciat per l’aplicació dels fangs de depuradora li dóna més capacitat per fixar CO2 atmosfèric.

Anàlisi dels fluxos d'aigua, energia i mobilitat a cinc nuclis turístics de Menorca

Menorca és una illa del Mediterrani occidental i una important destinació turística. El turisme estival és un pilar de l’economia de l’illa i té implicacions en tots els aspectes d’aquesta. Una bona part dels turistes es concentren en nuclis turístics costaners dedicats a una única activitat (l’allotjament de turistes). En aquest projecte s’estudien els consums i els potencials de captació d’aigua i energia de cinc nuclis turístics menorquins i alguns dels seus establiments turístics i se n’avalua el potencial d’autosuficiència. També es fa un estudi de mobilitat dels turistes, a partir del qual es quantifica el cost energètic de la mobilitat i les emissions de CO2 que se’n deriven. Les eines utilitzades han estat enquestes i Sistemes d’Informació Geogràfica. Els resultats mostren que el consum hídric per persona és molt variable (de 98 a 466 litres diaris). El consum elèctric per persona és més homogeni que el d’aigua (entre 5 i 10 kWh·persona-1·dia-1 a nivell de nucli turístic) i presenta valors superiors en allotjaments del tipus hotel que del tipus apartaments. Els trajectes d’anada i tornada a l’illa amb avió o vaixell representen més del 80% del cost energètic total de les vacances a Menorca (aprox. 1 MWh per estada) i de les emissions de CO2 associades. Els turistes espanyols recorren un 180% més de distància en desplaçaments a l’interior de l’illa que els d’altres nacionalitats. L’aprofitament d’aigües pluvials podria cobrir menys del 25% de les necessitats hídriques de la majoria d’allotjaments turístics i entre el 28 i el 36% de les necessitats hídriques totals dels nuclis turístics, mantenint-se els nivells actuals de consum. La captació d’energia solar fotovoltaica in situ podria arribar a suplir entre el 50 i el 90% del consum d’energia elèctrica en els nuclis turístics i fins al 100% del mateix en alguns allotjaments turístics.

Desarrollo de nuevos materiales sólidos para la captura de CO2 a alta temperatura

El efecto invernadero provocado por la emisión masiva de CO2 derivado de la combustión de derivados fósiles, entre otros, está provocando serios problemas ambientales que afectan a ecosistemas de todo el planeta. Para reducir las emisiones se emplea la ciencia para diseñar nuevos métodos para capturar CO2 proveniente de la industria, transporte, energía, etc., y así causar el mínimo impacto ambiental posible hasta que dispongamos de la tecnología suficiente para abastecer la demanda energética por fuentes renovables. Entre las distintas tecnologías existentes, el trabajo pretende desarrollar un material sintético basado en calcio para captura Post-Combustión de CO2 en condiciones de presión atmosférica y alta temperatura (750 ºC) para la principal aplicación en centrales termoeléctricas. El material ha sido sintetizado por duplicado aplicando una caracterización de área superficial BET, microestructura con MEB, detección de fases con XRD y finalmente un estudio de la captura de CO2 con microbalanza de suspensión magnética. También es objetivo del trabajo estudiar el comportamiento de captura del material cuando existe la presencia de agua y/o SO2 éste normalmente presente en los gases de salida procedentes de la combustión de combustibles fósiles, tal como carbón, petróleo o gas natural. De nuevo las técnicas mencionadas han sido utilizadas para el estudio del comportamiento de captura. El material, tiene una captura de CO2 superior a otros materiales utilizados con el mismo fin. Se comporta mejor en presencia de agua y se anula la capacidad de captura por la formación de CaSO4, si en el flujo de gases está presente SO2 en una concentración mínima del 0,95%. Finalmente se realiza una breve mención sobre el posible impacto ambiental de la implantación del material así como un pequeño análisis de costes asociados a la utilización del mismo en comparación con otro material utilizado actualmente.

Diagnosi ambiental de les fonts naturals de la zona nord-occidental del Vallès Oriental: el fenomen "garrafaire"

Aquest treball analitza un total de sis fonts naturals situades a la zona nord-occidental del Vallès Oriental amb l’objectiu de determinar-ne la seva freqüentació i en especial centrar-se en el fenomen “garrafaire”. S’ha elaborat un mètode de recompte d’usuaris, s’ha analitzat l’aigua a nivell físico-químic i microbiològic i s’ha portat a terme un sistema de caracterització ambiental d’aquestes fonts. La freqüentació és elevada a quatre de les sis fonts estudiades, de les que només tres són utilitzades habitualment per “garrafaires”. El volum d’ús d’aquestes fonts contrasta amb el control analític de la qualitat de l’aigua, per part de l’administració, que és inexistent en quatre d’elles i insuficient a les restants. La confiança per part dels usuaris cap a la qualitat de l’aigua també difereix dels resultats de les analítiques realitzades, en que l’aigua ha estat qualificada com a no apta per al consum humà en totes elles, exceptuant una única analítica d’una font que ha resultat apta per al consum humà. En conseqüència, caldria un pla de control i seguiment de la qualitat de l’aigua almenys en 4 de les fonts analitzades.

El Creuament d'indicadors de fonts diferenciades : instrument de millora en l'anàlisi i la planificació de les polítiques públiques de seguretat

El Projecte que aquí es presenta, té la voluntat d’aprofundir en una nova metodologia -emprada en altres països del nostre entorn europeu-, consistent en l’encreuament de varies fonts d’informació. En aquest cas, les dues principals i, fins els moment, utilitzades en les anàlisis de l’estat de la seguretat a Catalunya; la pròpiament estreta del registre policial i la de la victimització i la percepció ciutadana. Aquest anàlisi se centra en l’àmbit territorial de la ciutat de Barcelona i en els seus 10 districtes. De manera més específica, l’anàlisi pretén mostrar la correlació entre ambdós resultats i la consistència dels diferents indicadors triats, tant respecte el nivell de victimització com respecte la percepció de seguretat i la valoració de la policia. Aquest estudi, doncs, pretén esdevenir una eina útil per a la diagnosi, ja sigui respecte un determinat àmbit territorial o tipologia delinqüencial, mitjançant la definició de determinats blocs d’indicadors prou fiables i, que alhora, puguin ajudar a la presa de decisions dels òrgans directius de l’Ajuntament de Barcelona i del Departament d’Interior, Relacions Institucionals i Participació. Així com senyalar, en quins àmbits concrets és aconsellable l’estudi, la planificació i el desenvolupament de polítiques públiques de seguretat. Alhora que, amb l’establiment d’aquest estudi de manera periòdica, es podrà disposar d’unes sèries temporals suficientment estables, així com facilitar el seguiment, l’evolució i avaluació de l’àmbit concret analitzat.

Anàlisi del metabolisme ambiental de nuclis turístics litorals: el cas de Menorca

L’objectiu del present estudi és l’anàlisi del metabolisme energètic associat a nuclis turístics litorals de l’illa de Menorca (Mediterrani occidental) i el grau d’autosuficiència a partir d’energies renovables. La caracterització dels nuclis i la definició del perfil del turista s’ha realitzat mitjançant SIG i informació de qualitat a partir d’enquestes. Els principals resultats mostren que els nuclis turístics de Menorca tenen unes emissions associades entre 213 i 318 kg de CO2 per estada. De mitjana, el recorregut del turista fins a la illa (mobilitat externa) és de 1334 km (representant el 80% de les emissions), mentre que la mobilitat interna durant l’estada és de 22 km. A diari, cada turista consumeix entre 8 i 26 kWh d’electricitat, consum que es podria satisfer en un 100% amb la instal·lació de sistemes fotovoltaics a les cobertes del nucli.