Síntesi de nanopartícules de TiO2 fàcilment processables i el seu ús per a fabricar a baixa temperatura cel·les solars sensibilitzades

La gran demanda energètica i la problemàtica dels combustibles fòssils i d‟altres recursos per a obtenir energia posen de manifest la necessitat de desenvolupar tecnologies netes, sostenibles i econòmicament viables de generació d‟energia. En aquest àmbit, les cel·les solars sensibilitzades amb colorant (Dye Sensitized Solar Cells, DSSC), que transformen l‟energia solar a energia elèctrica, són una solució factible. A més, el desenvolupament de mètodes per a construir aquestes cel·les a baixa temperatura permetria fabricar-les sobre substrats plàstics, fet que els donaria un valor afegit i permetria una producció en continu, ràpida i amb baix cost tant, econòmic, com d‟impacte ambiental. Aquest treball presenta el desenvolupament d‟un mètode de producció a baixa temperatura (140 ºC) de DSSC, amb eficiència de 5,9 % sobre substrats FTO/vidre. Aquest valor és superior a la majoria de les eficiències reportades a la bibliografia de DSSC construïdes a baixa temperatura. Les capes mesoporoses que formen els elèctrodes de les DCCS es dipositen per doctor blade a partir d‟una pasta composta per nanopartícules de TiO2, de 4-8 nm, recobertes d‟àcid 3,6,9-trioxadecanoic, per nanopartícules de Degussa P25, de 20-25 nm, i com a dissolvents només s‟utilitza aigua i etanol. L‟aplicació d‟un tractament a 140 ºC permet eliminar la matèria orgànica de la superfície de les nanopartícules de 4-8 nm i unir-les a les de Degussa P25. Aquest fet permet obtenir capes mesoporoses sinteritzades de 6 μm de gruix. A més, l‟aplicació d‟un post-tractament, en el qual s‟utilitza l‟àcid hexafluoro titànic (IV), produeix un lleuger increment en l‟eficiència. Endemés, l‟obtenció de capes primes de TiO2 sobre substrats plàstics és un tema d‟actualitat a causa de la falta de mètodes de deposició a baixa temperatura. En aquest context, s‟ha sintetitzat, mitjançant processos respectuosos amb el medi ambient nanopartícules de TiO2 cristal·lí modificades superficialment amb lauril gal·lat i àcid 3,6,9-trioxodecanoic. Les nanopartícules poden ser dispersades en dissolvents orgànics i aigua respectivament, fet que permet obtenir suspensions estables i de fàcil manipulació. Aquestes poden ser utilitzades com a precursores per a obtenir capes primes a baixa temperatura de TiO2 cristal·lí. En concret, les capes primes formades per nanopartícules de TiO2 modificades amb àcid 3,6,9-trioxodecanoic s‟han utilitzat com a blocking layer en les DSSC construïdes a baixa temperatura.

Síntesi catalítica de nanofibres de carboni a baixa temperatura

La finalitat d'aquest projecte és l'adquisició d'un nou coneixement científic i tecnològic que permeti desenvolupar nous materials a partir de la producció de nanofibres de carboni, que responguin a necessitats de diferents sectors tecnològics i millorin les propietats mecàniques, elèctriques i tèrmiques dels materials existents. En tant això, l’objectiu d’aquest projecte és obtenir una sèrie de mostres de diferents nanofibres de carboni amb propietats controlades. Aquestes estaran generades a partir de diferents paràmetres, com són la temperatura, el temps, el tipus de catalitzador, el tipus de preparació d’aquest i l’aplicació d’un camp magnètic. Un altre dels objectius és realitzar una purificació de les mostres obtingudes. Com també crear diferents compòsits a partir d’una matriu polimèrica termoplàstica d’acrilonitril butadiè estirè (ABS) i nanofibres de carboni, tant purificades com sense purificar, per finalment estudiar les conductivitats elèctriques i tèrmiques dels compòsits elaborats. En aquest estudi s’han emprat materials accessibles comercialment, amb la finalitat d'agilitzar la fase experimental i aconseguir sistemes més fàcilment reproduïbles.

Avantprojecte d'una instal·lació solar tèrmica de baixa temperatura a la província de Lleida

Disseny d'una instal·lació de col·lectors solars tèrmics per aigua calenta sanitaria i calefacció en una casa de Lleida. Aprofitant l'instal·lació de calefacció existent, modificant-la per adaptar-la a la nova instal·lació d'energia solar. Realització d'un estudi de viabilitat per determinar el període de retorn de l'instal·lació. Tot seguint les pautes que indica la norma UNE 157001.

Efectes de la post-descàrrega del plasma en teixits de llana i poliamida6

Els teixits de llana presenten l’inconvenient de feltrar (encongir) degut a la presència d’escates i a les característiques hidrofòbiques de la seva superfície. Els tractaments amb plasma (gas ionitzat) són una alternativa ecològica als tractaments tradicionals d’anti feltratge de la llana. També són una innovació en el camp de les fibres sintètiques ja que incrementen la hidrofìlia i/o la rugositat. Malgrat les seves avantatges, l’elevat cost de la maquinària de plasma de baixa temperatura existent per a la indústria tèxtil ha frenat la seva aplicació. Basant-se en estudis preliminars, s’ha avaluat l’efecte de la post-descàrrega del plasma sobre l’encongiment dels teixits de llana, així com els seus efectes en la modificació de la morfologia superficial de llana i poliamida 6.

Estudi de la reactivitat respecte l'oxigen molecular d'una nova família de complexos dinuclears de coure(I) amb lligands hexaazamacrocíclics. Estudis preliminars d'oxidacions de fenols i sulfurs

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Università degli Studi di Pavia entre setembre i desembre del 2007. Els lligands macrocíclics són sistemes que han estat àmpliament utilitzats per mimetitzar els centres actius de proteïnes dinuclears de coure com ara oxigenases (per exemple la tirosinasa). S’ha observat que la reactivitat del complex model depèn de les característiques del lligand com ara la geometria, la cavitat o la distància intermetàl•lica. En aquest sentit, es van sintetitzar dues noves famílies de lligands hexaazamacrocíclics ditòpics, una amb braços laterals tipus piridil i l’altra amb braços laterals tipus fenol. Dintre de cada família, els lligands es diferencien en la cavitat macrocíclica. En aquest treball s’han realitzat estudis de ractivitat respecte de l’oxigen molecular dels complexos dinuclears de coure(I) amb els lligands sintetitzats. Quan es deixen reaccionar els complexos amb oxigen molecular a baixa temperatura, no s’ha observat l’acumulació de cap espècie intermèdia, però si una diferència de reactivitat entre les dues famílies, essent els complexos amb els lligands fenolics molt més reactius que els complexos amb els lligands piridina. També s’han realitzat estudis per comprovar l’activitat oxigenasa dels complexos amb substrats externs. S’han assajat el para-clorofenol i la tioanisole. En el cas del p-clorofenol no s’ha observat en cap cas el producte d’oxigenació corresponent (p-clorocatecol). Quan s’han realitzat els experiments amb la tioanisole, en tots tres casos s’ha observat l’aparició del producte d’oxigenació corresponent (metilfenilsulfòxid), però amb una marcada diferència en el rendiment, mostrant-se molt més actius de nou els complexos amb el lligand fenòlic que el complex amb el lligand piridina.

Modelització i control d'un reactor de producció d'hidrogen per a l'alimentació de piles de combustible

Les piles de combustible permeten la transformació eficient de l’energia química de certs combustibles a energia elèctrica a través d’un procés electroquímic. De les diferents tecnologies de piles de combustible, les piles de combustible de tipus PEM són les més competitives i tenen una gran varietat d’aplicacions. No obstant, han de ser alimentades únicament per hidrogen. Per altra banda, l’etanol, un combustible interessant en el marc dels combustibles renovables, és una possible font d’hidrogen. Aquest treball estudia la reformació d’etanol per a l’obtenció d’hidrogen per a alimentar piles de combustible PEM. Només existeixen algunes publicacions que tractin l’obtenció d’hidrogen a partir d’etanol, i aquestes no inclouen l’estudi dinàmic del sistema. Els objectius del treball són el modelat i l’estudi dinàmic de reformadors d’etanol de baixa temperatura. Concretament, proposa un model dinàmic d’un reformador catalític d’etanol amb vapor basat en un catalitzador de cobalt. Aquesta reformació permet obtenir valors alts d’eficiència i valors òptims de monòxid de carboni que evitaran l’enverinament d’una la pila de combustible de tipus PEM. El model, no lineal, es basa en la cinètica obtinguda de diferents assaigs de laboratori. El reformador modelat opera en tres etapes: deshidrogenació d’etanol a acetaldehid i hidrogen, reformat amb vapor d’acetaldehid, i la reacció WGS (Water Gas Shift). El treball també estudia la sensibilitat i controlabilitat del sistema, caracteritzant així el sistema que caldrà controlar. L’anàlisi de controlabilitat es realitza sobre la resposta de dinàmica ràpida obtinguda del balanç de massa del reformador. El model no lineal és linealitzat amb la finalitat d’aplicar eines d’anàlisi com RGA, CN i MRI. El treball ofereix la informació necessària per a avaluar la possible implementació en un laboratori de piles de combustibles PEM alimentades per hidrogen provinent d’un reformador d’etanol.

Estudi comparatiu entre un sistema de climatització solar amb planta d’absorció geotèrmica i un sistema de climatització amb bomba de calor geotèrmica

Disseny i dimensionat d’una instal•lació de climatització, durant tot l'any, i comparació entre un sistema de climatització solar amb una planta d’absorció geotèrmica i un sistema de climatització mitjançant una bomba de calor geotèrmica, per al despatx de professors i becaris del nou laboratori d’ energia de l’EPS, mitjançant la utilització d’un sistema d’energia solar tèrmica de baixa temperatura, com a medi d’aportació de calor, i per energia geotèrmica per a la climatització integral

Disseny de calefacció amb terra radiant d'una casa a l'horta de Lleida mitjançant energia geotèrmica

S'ha realitzat el disseny de calefacció d'una vivenda mitjançant energia geotèrmica de baixa temperatura, amb un bescanviador vertical de 80 m de profunditat. El sistema de calefacció és de terra radiant en forma d'espiral.

Disseny instal·lació solar tèrmica per ACS i calefacció per una casa a Vilanova de Segrià

Disseny instal·lació solar tèrmica de baixa temperatura per ACS i calefacció en una cada situada al terme municipal de Vilanova de Segrià (Lleida). La casa consta de dos plantes i es habitada durant tot l'any per 4 persones. S'aprofitarà la caldera ja instal·lada i la distribució de calefacció que és terra radiant.

Climatització d'un habitatge mitjançant energia geotèrmica

Aquest projecte té com a objectiu el càlcul, disseny i definició tècnica de la instaŀlació de climatització i obtenció d’aigua calenta sanitària per a un habitatge unifamiliar de nova construcció amb tres plantes i sota coberta, situat a la població d’Argentona. Per tal de complir els requeriments del Codi Tècnic de l’Edificació (CTE) en matèria d’eficiència energètica, la font energètica que farem servir per a dur a terme aquest projecte serà un sistema de captació geotèrmica de baixa temperatura que basa la seva aplicació en la capacitat que té el subsòl de mantenir una temperatura constant a partir de certa profunditat, a diferència del que succeeix a la superfície, on la temperatura ambient varia significativament al llarg de tot l’any. El nostre sistema geotèrmic aprofita la constància d’aquesta temperatura mitjançant una bomba de calor i un sistema de captació

Influència del context geològic i hidrogeològic en l'eficiència energètica dels sistemes geotèrmics de molt baixa entalpia

L’elevat consum energètic de les societats actuals, així com la impossibilitat de sostenir-lo a llarg termini implica la cerca de noves fonts d’energia. D’aquesta manera, en el camp de la climatització residencial, l’energia geotèrmica de molt baixa entalpia es posiciona com una alternativa als recursos energètics actuals. Així, els primers metres de subsòl presenten una temperatura adequada per al seu aprofitament calorífic, mitjançant els sistemes geotèrmics de bomba de calor. Si bé a nivell energètic, són sistemes, intrínsecament, molt eficients, el seu rendiment pot patir importants variacions davant dels canvis en les condicions del medi geològic i hidrogeològic. Especialment, els col·lectors de calor verticals, treballen, amb freqüència, en el si de les formacions hidrogeològiques. En aquest sentit, els canvis del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua de l’aqüífer es manifesten amb variacions de la conductivitat tèrmica equivalent i del flux subterrani d’aigua, que alhora, aquestes, es tradueixen en alteracions del flux subterrani de calor. Davant d’aquest fet, l’avaluació quantitativa de l’efecte d’aquestes fluctuacions que es presenta en aquest treball mostra petites variacions del nivell hidràulic i de la temperatura de l’aigua comporten canvis molt notables en l’eficiència dels sistemes verticals de bomba de calor geotèrmica.

Sistema telemètric per el sensat de temperatura

El protocol de transplants, especifica que l'òrgan a ser transplantat es conserva a una temperatura de 4ºC en el seu nucli, just després de ser extret del donant. Aquesta temperatura es manté durant el seu transport fins el destinatari. L'extracció es realitza mitjançant la isquèmia, en la qual es suspèn la circulació arterial. Un cop l'òrgan ha arribat a la destinació final i el pacient està a punt, es retira l'òrgan de la banyera de gel i es coseix en el lloc pertinent del receptor. En aquest estat, previ a la reperfusió (reactivació del rec sanguini) l'òrgan va guanyant temperatura a poc a poc per l'exposició a la temperatura ambient o del propi cos del receptor. En tot aquest procés, cal tenir controlada la temperatura de l'òrgan, ja que la isquèmia calenta el podria malmetre irreversiblement. Aquest projecte proporciona un producte per al mesurament remot de la temperatura. Està destinat a la monitorització de l'estat tèrmic dels òrgans dins el protocol de transplants explicat. El producte està format per un dispositiu transmissor, en contacte directe amb l'òrgan i un receptor connectat a un ordinador així com el seu software. La comunicació entre els aparells transmissor i receptor es realitza mitjançant radiofreqüència. L’aparell transmissor té característiques de baix cost, baix consum i petites dimensions. En el desenvolupament del projecte s'intenta en tot moment donar-hi dimensió de producte. Per això juntament amb la informació referent al producte en si, amb més caire tècnic, es mostra un breu estudi legislatiu en el capítol introductori i es realitza una valoració dels costs reals que comporta la seva fabricació.

"Pro crosis argenti". La plata al comtat de les Muntanyes de Prades: explotació, gestió i rendiment de les mines de Falset durant la baixa edat mitjana

L’objectiu de la recerca que s’ha dut a terme durant el període 2004-2007 ha estat analitzar les característiques territorials, senyorials i jurisdiccionals del domini format pel comtat de les Muntanyes de Prades i la baronia d’Entença i, a partir d’aquí, aprofundir en un aspecte concret d’aquesta senyoria: l’explotació minera de l’argent durant els segles XIV i XV. En aquest sentit, la recerca s’ha fonamentat en l’estudi de la documentació relacionada amb aquesta qüestió que hi ha dipositada a l’Arxiu Ducal de Medinaceli; la qual, però, s’ha pogut buidar i analitzar a través de la consulta de les còpies microfilmades que se’n conserven al Monestir de Poblet. Com a resultats principals s’ha aconseguit delimitar territorialment el comtat de les Muntanyes de Prades i baronia d’Entença i determinar-ne la titularitat jurisdiccional a mitjan segle XIV. A més, s’han establert els paràmetres que marquen i expliquen l’evolució de la normativa que regulava l’explotació minera de l’argent. I, finalment, s’ha pogut determinar que, segurament, la major part de l’argent produït a mitjan segle XIV es va obtenir a partir de minerals d’argent i argent natiu.

Identificació de QTLs implicats en l'adaptació a canvis de temperatura en la planta model Arabidopsis thaliana

Estudi realitzat a partir d’una estada al Max Planck Institute for Plant Breeding Research, a Alemanya, entre 2006 i 2008. En aquest treball s´ha identificat una nove interacció epistàtica entre l'ecotip Landsberg, originari d'Europa del nord, i Kashmir-2 o Kondara, ambdós originaris d'Àsia Central. Els anàlisi de QTLs en poblacions recombinants Ler x Kas-2 i Ler x Kond indica el requeriment de 3 loci en Ler x Kas-2 i 2 loci en Ler x Kond. Els híbrids incompatibles crescuts a temperatures baixes (16°C) mostren seriosos defectes en el desenvolupament, mort cel.lular espontània i resistència a Hyaloperonospora parasitica. Aquests fenotips es suprimeixen a elevades temperatures o per mutació d'EDS1, o depleció dels nivells d'àcid sal.licílic per transformació amb salicil.lat hidroxilasa (NahG). El grau de severitat en els fenotips observats correlaciona amb els nivells d'àcid sal.licílic, indicant que aquesta molècula és essencial per a la senyalització d'incompatibilitats genètiques en Arabidopsis.