Aplicació d'algoritmes genètics en l'optimització dels processos de fabricació del paper

La creciente preocupación y concienciación de la sociedad respecto el medio ambiente, y en consecuencia la legislación y regulaciones generadas inducen a la modificación de los procesos productivos existentes en la industria química. Las configuraciones iniciales deben modificarse para conseguir una mayor integración de procesos. Para este fin se han creado y desarrollado diferentes metodologías que deben facilitar la tarea a los responsables del rediseño. El desarrollo de una metodología y herramientas complementarias es el principal objetivo de la investigación aquí presentada, especialmente centrada en el desarrollo y la aplicación de una metodología de optimización de procesos. Esta metodología de optimización se aplica sobre configuraciones de proceso existentes y pretende encontrar nuevas configuraciones viables según los objetivos de optimización fijados. La metodología tiene dos partes diferenciadas: la primera se basa en un simulador de procesos comercial y la segunda es la técnica de optimización propiamente dicha. La metodología se inicia con la elaboración de una simulación convenientemente validada que reproduzca el proceso existente, en este caso una papelera no integrada que produce papel estucado de calidad, para impresión. A continuación la técnica de optimización realiza una búsqueda dentro del dominio de los posibles resultados, en busca de los mejores resultados que satisfazcan plenamente los objetivos planteados. Dicha técnica de optimización está basada en los algoritmos genéticos como herramienta de búsqueda, junto a un subprograma basado en técnicas de programación matemática para el cálculo de resultados. Un número reducido de resultados son finalmente escogidos y utilizados para modificar la simulación existente fijando la redistribución de los flujos del proceso. Los resultados de la simulación del proceso determinan en último caso la viabilidad técnica de cada reconfiguración planteada. En el proceso de optimización, los objetivos están definidos en una función objetivo dentro de la técnica de optimización. Dicha función rige la búsqueda de resultados. La función objetivo puede ser individual o una combinación de objetivos. En el presente caso, la función persigue una minimización del consumo de agua y una minimización de la pérdida de materia prima. La optimización se realiza bajo restricciones para alcanzar este objetivo combinado en forma de una solución de compromiso. Producto de la aplicación de esta metodología se han obtenido resultados interesantes que significan una mejora del cierre de circuitos y un ahorro de materia prima, sin comprometer al mismo tiempo la operabilidad del proceso producto ni la calidad del papel.

Modificaciones tecnológicas para mejorar la seguridad y calidad del jamón curado

Se introdujeron varias modificaciones tecnológicas en la elaboración habitual del jamón curado español de cerdo blanco para mejorar su seguridad y calidad, así como para investigar la contribución relativa de los diversos procesos implicados en la calidad sensorial. Las modificaciones introducidas en cada uno de 3 experimentos (a, b, c) fueron: a) inoculación de un cultivo iniciador (CI) en la superficie del producto y el envasado del jamón al vacío durante la etapa de reposo (EV); b) aplicación de una atmósfera modificada con un contenido reducido de oxígeno (AMCRO) (durante la totalidad o la última parte del procesado) en dos procesos que diferían en las humedades relativas aplicadas; c) realización de un estufaje de 4 días a 35ºC y la aplicación repetida de pequeñas cantidades de grasa dorsal líquida sobre la superficie del jamón. En cada experimento, se siguió un diseño experimental de bloques incompletos para bloquear y evaluar el efecto de la materia prima en cada parámetro. La aplicación del CI evitó el crecimiento superficial de hongos, pero modificó el flavor del producto, dando lugar a la aparición de flavores impropios del jamón tradicional, al aumento de la incidencia de la coquera y a la reducción de la intensidad de notas características del mismo como el flavor añejo. Estos efectos fueron debidos a la acción directa del CI pero probablemente también a los cambios que provocó en la superficie del jamón, como la atenuación del "sudado" del jamón. El EV trajo consigo una reducción del crecimiento superficial de mohos; un mayor gradiente de humedad entre el interior y el exterior del jamón; una disminución de la pérdida de peso; un aumento del nitrógeno no proteico y cambios negativos en la textura, aspecto y flavor, como el aumento de la intensidad del velo blanco y del flavor a pienso, el aumento de la incidencia de la coquera y la atenuación del flavor añejo. Estos efectos fueron consecuencia del mayor contenido de humedad a que dio lugar dicha modificación tecnológica, de la potenciación de los efectos negativos del uso del CI, así como a los cambios que provocó en la superficie del jamón. El uso de una ACRO durante todo el proceso provocó un aumento del nitrógeno no proteico, una disminución de la concentración de óxidos de colesterol, un aumento de la intensidad del velo blanco y, en combinación con el uso de humedades relativas bajas, causó una disminución del crecimiento bacteriano y evitó el crecimiento de hongos, levaduras y ácaros en el interior y exterior del jamón y el desarrollo de la coquera. Asímismo, dio lugar a una drástica reducción de la intensidad del flavor del jamón debido a la disminución de la intensidad de la oxidación lipídica. Cuando esta ACRO se aplicó únicamente al final del proceso, se consiguió la eliminación de las formas móviles de los ácaros y la disminución de la intensidad de la coquera y el producto resultante poseía un flavor algo más intenso que aquél sometido a una ACRO durante todo el proceso. El aumento de la temperatura de 25-27 ºC a 35 ºC durante 4 días no tuvo ningún efecto sobre los parámetros estudiados. La aplicación de la grasa líquida en la superficie del jamón evitó el secado excesivo en superficie, previno el desarrollo de la coquera y causó un aumento de la intensidad del flavor añejo y una reducción de la incidencia de notas negativas como el tostado, hechos que indican que la liberación de grasa líquida en el jamón ("sudado") constituye un fenómeno determinante en su calidad sensorial. La materia prima fue el factor que afectó a un mayor número de parámetros.

Aspectos jurídico internacionales del acceso a los recursos genéticos que componen la diversidad biológica

Actualmente nos encontramos en un momento de profunda transformación en la historia de la humanidad y de las leyes de la naturaleza caracterizada, entre otras cosas, por un desarrollo expansivo de la industria biotecnológica. La biotecnología tiene como materia prima los recursos genéticos y, también, los extractos bioquímicos de las especies vegetales, animales y microbianas que componen la diversidad biológica, la cual permite un sin fin de posibilidades alimenticias, medicinales, energéticas, industriales entre otros recursos básicos que proveen bienes y servicios esenciales a la pervivencia de la especie humana al mismo tiempo que constituye un elemento integrante de la red de la vida. Si, la perpetua tradición del biocolonialismo o biopiratería que desarrollaron algunos pocos países arrollando a muchos se atenúa o, siendo optimistas, se extingue observando las normas que edifican el Convenio sobre la diversidad biológica y, especialmente, el régimen de acceso a los recursos genéticos en él instituido (artículo 15), las posibilidades de crecimiento económico y, consecuentemente, de desarrollo humano de estos países podría ser una de las innumerables alternativas para empezar a tomar forma. Además, la minimización de los efectos perniciosos sobre la diversidad biológica, mediante su conservación y la aplicación del paradigma desarrollo sostenible, podría favorecer y corregir el dilema utilización versus deterioro. Así pues, el artículo 15 del referido Convenio ofrece por primera vez en el Derecho internacional público un régimen jurídico para un acceso a recursos genéticos legalmente constituido. La característica principal del mismo es que el acceso a un determinado recurso genético se trata de una expectativa sometida a complejas y a la vez oportunas condiciones. Por una parte, está vinculado a contraprestaciones anteriormente inexistentes, las cuales afectan especialmente a la parte usuaria: la transferencia de tecnologías, incluidas las biotecnologías; la distribución justa y equitativa de los beneficios provenientes de cualquier modalidad de utilización y la realización de investigaciones científicas basadas en los recursos accedidos. Por otra parte, está vinculado a la legislación nacional del Estado suministrador del recurso, al consentimiento fundamentado previo del mismo e a las condiciones mutuamente convenidas en la negociación de los acuerdos que le darán vida jurídica.

Eliminación de compuestos causantes de olores mediante adsorbentes/catalizadores obtenidos a partir de lodos de depuradora

El aumento de la cantidad de lodos y las dificultades inherentes a su aplicación agrícola y/o disposición en vertederos, hace necesario encontrar nuevas alternativas para su gestión. A nivel europeo, hoy en día se tiende hacia la aplicación de tratamientos térmicos (incineración, pirólisis y gasificación) que permiten una valoración energética de los lodos, si bien generan un residuo sólido que sigue siendo necesario gestionar. El problema medioambiental provocado por (malos) olores resulta difícil de abordar de una manera genérica, teniendo en consideración la propia naturaleza del olor y sus posibles causas. Los olores en las EDARs son provocados básicamente por la degradación de la materia orgánica en condiciones anaeróbicas y se detectan en todas las operaciones unitarias en diferentes niveles de concentración. Esta tesis incidiendo en ambos aspectos, tiene por objeto investigar la valorización de lodos como materiales precursores de adsorbentes/ catalizadores para la eliminación de olores en el entorno de las EDARs, maximizando la reutilización de los lodos. Para la realización de los experimentos se han seleccionado lodos procedentes de tres EDARs situadas en la región de Girona (SC, SB, SL) que difieren en cuanto al tratamiento de los lodos. Ambas muestras han sido caracterizadas con el fin de determinar las diferencias más importantes en los lodos de partida. Los parámetros de caracterización incluyen el análisis de composición química (análisis elemental e inmediato, determinación contenido en cenizas, medida pH, DRX, FT-IR, SEM / EDX) así como análisis de superficie (adsorción de N2 y CO2). En primer lugar los lodos caracterizados han sido sometidos a diferentes tratamientos térmicos de gasificación y pirólisis y los adsorbentes/ catalizadores obtenidos se han probado como adsorbentes para la eliminación de H2S. Como consecuencia de este estudio, se ha desechado el uso de uno de lodos (SC) puesto que se obtenían resultados muy similares a (SB), a continuación el estudio se centró en el lodo de SL. Con este objetivo se han preparado 12 muestras 6 de ellas pirolizadas y 6 gasificadas en el rango de temperaturas que comprende 600-1100 ºC. Posteriormente las muestras han sido caracterizadas y se ha determinado la capacidad de eliminación (x/M) del H2S. Los resultados muestran que hemos sido capaces de obtener unos materiales que si bien, presentan un bajo desarrollo de porosidad dan lugar a valores de capacidades de eliminación elevados y comparables a carbones y materiales adsorbentes comerciales (Centaur, Sorbalit). Las elevadas eficiencias de eliminación se atribuyen básicamente a la presencia de especies catalíticamente activas tales como los óxidos mixtos de calcio y hierro determinados por DRX en las muestras tratadas térmicamente. El segundo bloque de resultados se centra la mejora de las propiedades texturales de estos materiales adsorbentes. Con este objetivo se llevaron acabo procesos de activación física con CO2 y química con H3PO4 e hidróxidos alcalinos (NaOH y KOH), que hasta el momento no se había probado con este tipo de precursores. Los resultados indican que la activación física (CO2) y química (H3PO4) no son unos buenos métodos para la obtención de adsorbentes altamente porosos con este tipo de materia prima bajo las condiciones probadas, sin embargo la activación con hidróxidos alcalinos da lugar a materiales adsorbentes con superficies específicas de hasta 1600 m2g-1. En el caso de la activación con hidróxidos, tanto el incremento de la relación agente activante/ precursor como el incremento de la temperatura producen un descenso del rendimiento, al mismo tiempo que incrementan el valor de SBET. Los materiales resultantes de la activación con hidróxidos alcalinos se han probado como adsorbentes/ catalizadores para la eliminación de H2S. Los resultados indican que un incremento del área superficial no es indicativo de un aumento de la capacidad de eliminación dada la naturaleza ácida de estos materiales obtenidos. Con el fin de contrarrestar el efecto ácido de estos materiales se han realizado los mismos ensayos añadiendo NaOH al lecho de reacción llegando a valores de x/M de hasta 450 mgg-1. Posteriormente también se han realizado ensayos de eliminación de NH3 con algunas de estas muestras, y los resultados obtenidos de x/M son del orden de carbones activados comerciales. Los materiales adsorbentes obtenidos tras la activación con hidróxidos alcalinos se convierten en materiales muy atractivos para ser utilizados como adsorbentes/ catalizadores de múltiples contaminantes (COVs, Hg...).

Reflexiones sobre una experiencia de autogestion del aprendizaje: el aprendizaje cooperativo en la materia del derecho del trabajo

En esta comunicación se describe la aplicación de una nueva técnica de aprendizaje cooperativo, denominada técnica puzzle de Aronson, a los alumnos de la asignatura de “Derecho del Trabajo y de la Seguridad Social II” de la Facultad de Derecho de la Universidad de Santiago de Compostela. Esta nueva técnica de aprendizaje busca el trabajar una lección de la asignatura, la más importante, la de la extinción del contrato de trabajo, mediante la integración de los alumnos en equipos, concretamente en dos, el grupo puzzle y el grupo de expertos. El desarrollo de esta técnica consume seis fases diferentes: la de la información a los alumnos y preparación de la documentación a entregar, la de la constitución de los grupos puzzle y reparto del material, la de la constitución de los grupos de expertos, la del comienzo del trabajo cooperativo, la de la conclusión de éste y la de la exposición del trabajo final o, en su caso, resolución de preguntas y evaluación del profesor. Como todo, esta técnica tiene ventajas e inconvenientes, pero bien aplicada las primeras superan a los segundos. Entre las múltiples ventajas, cabe destacar la mayor interacción entre los alumnos, su mayor motivación para aprender, su mayor responsabilidad individual y colectiva, el aprendizaje del trabajo en equipo y otras similares. Por su parte, entre los inconvenientes conviene citar la masificación de las aulas o la mayor carga de trabajo para el profesor

El Trabajo de competencias de investigación social y comunicación de resultados a través de seminarios: el caso de la materia 'alimentación y cultura' en el grado en nutrición humana y dietética

Esta comunicación versa sobre una experiencia educativa con estudiantes de una materia impartida en el segundo curso del Grado en Nutrición Humana y Dietética de la Universitat de València. La experiencia consiste en una serie de seminarios cuya finalidad es doble: por un lado, se pretende que el estudiante adquiera algunas competencias y habilidades propias de la investigación social aplicada a la salud y, por otro lado, se quieren potenciar competencias de exposición oral y expresión escrita de carácter científico, transversales al título. La metodología docente de los seminarios se ha planteado en la línea de reforzar el trabajo en equipo, el aprendizaje cooperativo y la implicación de los estudiantes en todo el proceso de aprendizaje. Esta comunicación explica las ventajas e inconvenientes de esta experiencia

El Portafolio, una herramienta de formación continua en la materia practicum del grado en educación primaria

La puesta en marcha del nuevo grado de Educación Primaria es una oportunidad única para la innovación en cuanto a cuestiones metodológicas. Eso implica además de la elaboración de nuevos planes docentes, adoptar nuevas herramientas de formación y evaluación del alumnado que garanticen la consecución de los objetivos. En la Facultat de Formació del Professorat (Universitat de Barcelona) se ha apostado por el Portafolio como herramienta de formación en la materia Practicum con el fin de garantizar que el estudiante se erige en el eje central de proceso de enseñanza-aprendizaje