Estudio del patrón muscular y ventilatorio en hipercapnia: análisis de la interacción entre los sistemas cardiovascular – respiratorio

Investigación producida a partir de una estancia en el Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón (IIIA) de la Universidad de Zaragoza. Una de las principales dificultades a las que se enfrenta el personal médico en las unidades de cuidado crítico es la selección de los modos ventilatorios y la configuración de los parámetros de ventilación adecuados. La mayoría de los ventiladores disponibles en el mercado tienen un gran número de modos ventilatorios, con muy buenas prestaciones pero difíciles de configurar si no se cuenta con herramientas que tengan en cuenta las características antropométricas, fisiológicas, farmacológicas o patológicas propias de cada caso clínico. Determinar cual es el mejor modo ventilatorio para cada caso en determinada fase de la enfermedad, constituye un paso definitivo en el tratamiento clínico, puesto que la configuración apropiada de los parámetros de ventilación puede reducir el tiempo de conexión al ventilador y facilitar así la recuperación del paciente. El análisis del patrón respiratorio (muscular y ventilatorio), objetivo principal del trabajo realizado, permite identificar los parámetros más sensibles al estímulo respiratorio. Se analiza, diseña e implementa técnicas que permitan conocer mejor la respuesta del sistema de control respiratorio ante estímulos y patologías ventilatorias, mediante el tratamiento de señales biomédicas y simulación algorítmica del sistema respiratorio en situaciones particulares.

Comportamiento tribomecánico de sistemas de sustrato: recubrimiento duros

En aplicaciones como la conformación en frío, donde los metales duros recubiertos con películas de naturaleza cerámica son ampliamente empleados, la existencia de un contacto mecánico repetitivo induce tensiones Hertzianas y origina el fallo por fatiga. En este trabajo, se investigan diversos recubrimientos cerámicos depositados por deposición física desde fase vapor sobre calidades diferentes de metal duro y un acero rápido pulvimetalúrgico para evaluar sus respectivas respuesta al contacto y comportamiento a fatiga. El trabajo experimental incluye la caracterización de los sistemas mediante ensayos de rayado y nanoindentación y la evaluación de las curvas tensión-deformación de indentación esférica de los sustratos, tanto desnudos como recubiertos, poniendo especial atención en determinar las tensiones de contacto críticas asociadas a la deformación plástica y a la aparición de grietas circulares en la superficie recubierta. A este estudio, le siguen numerosos ensayos a fatiga a cargas inferiores a aquéllas identificadas como críticas bajo carga monotónica y para un número de ciclos comprendido entre 1.000 y 1.000.000 de ciclos. Los resultados experimentales indican que las películas cerámicas no parecen desempeñar un papel relevante en la aparición de la cedencia plástica, siendo la deformación plástica global controlada por la deformación del sustrato. No obstante, para tensiones elevadas de indentación durante el régimen plástico, existe la aparición de grietas circulares en los recubrimientos cerámicos. Además, la aparición de las mismas es sensible a la fatiga por contacto. Este análisis mecánico se complementa con una inspección detallada del daño generado en profundidad y superficie.

Planificación de la producción en sistemas poco complejos. (Algoritmo de planificación de BOLD APS)

BOLD APS es un software diseñado para solventar el problema de la planificación de la producción. Como tal, cuenta con un algoritmo, en continuo desarrollo, cuya función es tomar las decisiones oportunas para obtener una buena programación de tareas. Este proyecto consta de dos fases: la principal comprende el diseño e implementación de una nueva sección dentro del algoritmo de planificación de la producción que utiliza la empresa Global Planning Solution, con el objetivo de ofrecer mejoras en la calidad de las soluciones actuales; la fase secundaria consiste en una labor de depuración, limpieza y ordenación del código, para facilitar su comprensión y posterior modificación.

Análisis del ciclo de vida de sistemas de tratamiento de aguas residuales: influencia de los materiales utilizados

En este proyecto se tiene como objetivo comparar una EDAR específica con otras tres, desde el punto de vista ambiental, y establecer diferentes alternativas. En particular, se ha evaluado la mejor alternativa en la obtención de energía eléctrica para la propia utilización de la planta de tratamiento de aguas residuales, a partir del biogás generado en el digestor en la línea de lodos. En este tipo de instalaciones, entre las alternativas tanto en su uso actual como en fase de desarrollo, el motor de cogeneración de electricidad y el calor es el más utilizado para obtener simultáneamente la electricidad necesaria para las instalaciones y el calor necesario para mantener el digestor de lodos a la temperatura de trabajo (36ºC aproximadamente). Las otras alternativas evaluadas en este estudio son las pilas de biogás de membrana electrolítica polimérica (en inglés Polymeric Electrolyte Membrane, PEM) y las pilas de óxidos sólidos (en inglés Solid Oxide Fuel Cells, SOFC) con una turbina de gas (sistema híbrido SOFC-GT). Por otro lado, se estudian las características de los materiales que componen los dispositivos MEC (microbial electrolysis cell) y las pilas PEM y SOFC, así como las ventajas e inconvenientes de usar estas nuevas tecnologías en el tratamiento de aguas residuales, así como la evaluación del impacto ambiental de la EDAR objeto de estudio, que se ha llevado a cabo utilizando el análisis de ciclo de vida (ACV). El ACV es una herramienta que permite comparar diferentes procesos o productos que tengan la misma función, y así evaluar la alternativa que conlleve una mejora en el medio ambiental. La metodología de ACV pretende evaluar en detalle el ciclo de vida completo de un producto o proceso. Un ACV se suele definir de tipo "cradle to grave" o "desde la cuna hasta la tumba" o bien de tipo "gate to gate", o "de puerta a puerta". En el primer caso el estudio analiza el ciclo de vida completo del sistema, dese el origen hasta el final, mientras que en el segundo caso el ACV no tiene en cuenta su disposición final (vertedero, reciclaje, etc.). Un estudio de ACV del primer tipo conlleva hacer un estudio muy detallado, que en la práctica puede resultar muy largo y laborioso por la dificultad de encontrar todos los datos necesarios. Por ello, muchos estudios de ACV que se encuentran en la literatura suelen ser del tipo "gate to gate". Además, hay que esablecer las fronteras del sistema a estudiar, ya que hay procesos que tienen muy poca contribución a las categorías de impacto ambiental. En una EDAR los principales procesos considerados en el ACV llevado a cabo son el consumo de productos químicos, de electricidad, la producción de lodos y su utilización como composta, el biogás y su utilización para producir electricidad, los residuos sólidos y las distintas emisiones al medio producidas por el propio funcionamiento de la EDAR. Las operaciones relacionadas indirectamente como el transporte de los lodos, de productos químicos, de los residuos sólidos y la infraestructura con una vida media de 30 años no influyen significativamente en los resultados, por ejemplo el transporte de los lodos con un camión a 30km contribuyen en menos de 1% en todas las categorías de impacto. De acuerdo con las normativas ISO series 14040 que regulan las pautas de un ACV, se establece una unidad funcional apropiada, o sea habitante equivalente, ya que es la más apropiada por tener en cuenta la carga contaminante en el agua a tratar, parámetro imprescindible para comparar EDARs. Redefiniendo las fronteras, se realiza un ACV del depósito del biogás sin tener en cuenta el resto de la instalación y se toma como unidad funcional m3 de biogás, en el caso concreto de obtener biogás mediante un dispositivo MEC, que maximiza la cantidad de hidrógeno en detrimento de la cantidad de metano contenido en el biogás, observándose que la contribución de un biogás con un alto contenido en hidrógeno y, por tanto bajo en metano, produce una mejora ambiental. Las categorías de impacto ambiental que tienen contribución son el calentamiento global y la oxidación fotoquímica; el dispositivo MEC hace quela contribución a estas categorías de impacto sea de un orden de magnitud inferior con respecto al biogás generado en un digestor. Además, si se produce la combustión del biogás, la única categoría de impacto que tiene contribución es la de calentamiento global; para una dispositivo MEC la contribución sigue siendo un orden de magnitud inferior con respecto al biogás de un digestor de lodos.

Sistemas agrícolas de la plana de Lleida: descripción y evaluación de los sistemas de producción en el área del canal Segarra-Garrigues antes de su puesta en funcionamiento

Aquesta publicació és el recull d’un de les treballs dins del projecte “STEPPE-AHEAD: Steppe-land birds, agriculture practices and economic viability: towards the conservation of Threatened species in humanised landscapes”, concedit i finançat per la Fundació General CSIC entre els anys 2011 – 2014, amb l’objectiu de proporcionar noves propostes de sistemes per a la conservació d’aus estepàries en zones agrícoles. La proposta del projecte es basa en l’estudi, en una primera fase, del coneixement dels sistemes agrícoles i els seus sistemes de producció avaluant la seva sostenibilitat ambiental i econòmica. La finalitat és poder desenvolupar estratègies que compatibilitzin l’activitat agrícola amb la conservació de la biodiversitat i en aquest cas especial amb el de les aus estepàries.