Estudio ambiental y social del ciclo de vida de la producción de ladrillos artesanales, utilizando combustibles tradicionales y alternativos en el Algarrobal, Mendoza

Esta tesina de grado ha sido abordada bajo el objetivo de determinar la conveniencia del uso de combustible alternativo, en comparación con la quema de leña tradicional, en la actividad ladrillera que se lleva a cabo en el distrito El Algarrobal, de Las Heras, Mendoza. Se compararon para ello tres escenarios de quema de combustible en la etapa de cocción: uno con uso de leña (sistema vigente) y dos hipotéticos, utilizando gas natural y biogás. Dado que se trata de una actividad de importancia regional y que trae aparejadas problemáticas ambientales y sociales, se realizó un análisis desde estos dos puntos de vista. El estudio se enmarcó dentro del “Pensamiento de Ciclo de Vida", concepto que tiene en cuenta todas las etapas del ciclo de vida de un producto, proceso o servicio para la evaluación de los impactos ambientales, sociales y económicos asociados. Su objetivo principal es reducir el uso de recursos y las emisiones al ambiente, así como también mejorar el rendimiento socio-económico del objeto de estudio, a lo largo de todo su ciclo de vida. Entre el abanico de metodologías que este enfoque ofrece, se seleccionó el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para el estudio de los aspectos ambientales, y el Análisis Social del Ciclo de Vida (ASCV) para los sociales. En el ACV, se utilizaron dos tipos de enfoque para evaluar las consecuencias ambientales de la actividad ladrillera: el enfoque midpoint, con el que se identificaron los impactos potenciales sobre diferentes categorías de impacto; y el enfoque endpoint, a fin de determinar los daños potenciales1 en las áreas de protección correspondientes a los recursos naturales, la calidad de los ecosistemas y la salud humana. Éste último, constituye un análisis inédito en el ámbito científico local dedicado a la actividad ladrillera. En el ASCV, se definió un indicador que sirva para evaluar los impactos sociales de la actividad ladrillera, así como la evolución de éstos tras incorporar los cambios propuestos en los escenarios hipotéticos. Se alcanzó el objetivo propuesto y se logró demostrar parcialmente la hipótesis de trabajo, dando lugar a futuros estudios que profundicen los conocimientos sobre el tema abordado. Los resultados evidenciaron que, si en la etapa de cocción de la fabricación de ladrillos artesanales se reemplaza el uso tradicional de leña por un combustible alternativo, se reduce el impacto potencial producido por la actividad ladrillera, no así los daños ocasionados. Ello determinó: la necesidad de efectuar investigaciones más exhaustivas para definir los cambios necesarios que reduzcan las nocivas consecuencias ambientales y sociales del caso de estudio; la importancia de tomar en cuenta los resultados de los dos tipos de enfoques aquí aplicados (midpoint y endpoint) a la hora de tomar decisiones; y que éstas deben estar basadas sobre una visión amplia de la realidad, en una ponderación de los efectos positivos y negativos que cada cambio pudiera producir, y en el planteamiento de objetivos claros y prioridades consensuadas.

Políticas públicas ante el cambio climático en un contexto de crecimiento económico : Construcción de una agencia estatal para paliar las inundaciones en la provincia de Buenos Aires, 1870-1910

Aunque son conocidos los recurrentes ciclos de sequías e inundaciones que desde la segunda mitad del siglo XIX ha padecido la provincia de Buenos Aires, todavía se debaten las mejores soluciones para el problema de la abundancia de agua, debido a los cuantiosos daños materiales que ocasiona a las empresas agroganaderas. Sin embargo, esta cuestión no ha concitado el interés de los historiadores, y salvo algunas excepciones, menos atención se ha prestado al manejo de los recursos hídricos por parte de Estado provincial. Nos proponemos estudiar la participación de la agencia estatal en el presupuesto provincial puesto que indica la inversión pública, y ponderar el aporte privado toda vez que se compelía a los propietarios a pagar un impuesto especial. Nuestro período se extiende desde la década de 1870 hasta 1910 en que, estimamos, se cierra un primer ciclo de intervenciones estatales en la cuestión de las inundaciones. Enfocaremos el análisis a través de los registros oficiales, y los mensajes de los gobernadores

Ciclo de protestas, experiencias organizativas y represión paraestatal : Mendoza, 1972-1976

En Argentina, desde mediados de la década del 50, se produjo un doble proceso: una crisis de legitimidad y una crisis de rentabilidad que explica en gran parte la inestabilidad política e institucional del período. En este proceso, la clase trabajadora jugó un rol fundamental, al protagonizar diversas acciones como huelgas, manifestaciones, sabotajes, ocupaciones de los lugares de trabajo, resistencias abiertas y solapadas, que fueron cristalizando en diferentes formas organizativas. Éstas fueron tanto producto de la acumulación de experiencias y prácticas ligadas al proceso de la denominada resistencia peronista como de una coyuntura que llevó a los/as trabajadores/as a poner en acto nuevas prácticas y formas de protesta. La mayor parte de la historiografía coincide en caracterizar al período 1955-76 como un ciclo de protestas atravesado por la inestabilidad política, las recurrentes crisis económicas y la conflictividad social. También los estudios historiográficos sostienen que el protagonismo de la clase trabajadora en los diversos momentos del ciclo de protesta 1955-1976 se debió a su rol significativo en la estructura social, producto del importante desarrollo de la industria para esa época. En un marco nacional de ISI [Industrialización Sustitutiva de Importaciones] Mendoza tuvo un trayecto económico diferenciado al del centro del país. Sin embargo, pese a no haberse producido un proceso de industrialización ni haberse conformado un proletariado industrial; también hubo conflictos constantes entre las fuerzas del capital y del trabajo; y ya desde la resistencia peronista trabajadores/as de distintos sectores protagonizaron numerosos paros y masivas movilizaciones que pusieron en jaque a las distintas intervenciones militares, produciéndose en abril de 1972 el Mendozazo, hecho que tuvo hondas consecuencias en las experiencias organizativas de distintos sectores de trabajadores/as. Esta tesis busca abordar el enfrentamiento entre las fuerzas del capital y los/as trabajadores/as en Mendoza, una provincia agroindustrial, en el período abierto entre el Mendozazo [1972] y la dictadura militar de 1976; procurando producir un relato que permita construir, desde las perspectivas de clase y género, tanto el momento de auge de masas como las respuestas represivas de la clase dominante y el papel jugado por el Estado en un momento de agudización de la lucha de clases y de superposición de las crisis de dominación y acumulación. Para ello realizaremos una reconstrucción del ciclo de protestas en la provincia en el lapso 1972-1976, para luego concentrarnos en la experiencia de los sectores de trabajadores que tuvieron mayor visibilidad en dicho ciclo [docentes, estatales, bancarios y contratistas de viña] apuntando a conocer qué factores y dimensiones actuaron en la articulación de intereses comunes. Atenderemos también al accionar de los grupos parapoliciales que actuaron en la provincia [Comando Anticomunista Mendoza y Comando Moralizador Pío XII], teniendo en cuenta el carácter sexuado que la represión adquirió, la genealogía de los grupos de derecha y sus conexiones a un lado y otro de la cordillera así como al proceso que los condujo a confluir en la represión del enemigo político en un momento de articulación de redes represivas en el Cono Sur

Ciclo de protestas, experiencias organizativas y represión paraestatal : Mendoza, 1972-1976

En Argentina, desde mediados de la década del 50, se produjo un doble proceso: una crisis de legitimidad y una crisis de rentabilidad que explica en gran parte la inestabilidad política e institucional del período. En este proceso, la clase trabajadora jugó un rol fundamental, al protagonizar diversas acciones como huelgas, manifestaciones, sabotajes, ocupaciones de los lugares de trabajo, resistencias abiertas y solapadas, que fueron cristalizando en diferentes formas organizativas. Éstas fueron tanto producto de la acumulación de experiencias y prácticas ligadas al proceso de la denominada resistencia peronista como de una coyuntura que llevó a los/as trabajadores/as a poner en acto nuevas prácticas y formas de protesta. La mayor parte de la historiografía coincide en caracterizar al período 1955-76 como un ciclo de protestas atravesado por la inestabilidad política, las recurrentes crisis económicas y la conflictividad social. También los estudios historiográficos sostienen que el protagonismo de la clase trabajadora en los diversos momentos del ciclo de protesta 1955-1976 se debió a su rol significativo en la estructura social, producto del importante desarrollo de la industria para esa época. En un marco nacional de ISI [Industrialización Sustitutiva de Importaciones] Mendoza tuvo un trayecto económico diferenciado al del centro del país. Sin embargo, pese a no haberse producido un proceso de industrialización ni haberse conformado un proletariado industrial; también hubo conflictos constantes entre las fuerzas del capital y del trabajo; y ya desde la resistencia peronista trabajadores/as de distintos sectores protagonizaron numerosos paros y masivas movilizaciones que pusieron en jaque a las distintas intervenciones militares, produciéndose en abril de 1972 el Mendozazo, hecho que tuvo hondas consecuencias en las experiencias organizativas de distintos sectores de trabajadores/as. Esta tesis busca abordar el enfrentamiento entre las fuerzas del capital y los/as trabajadores/as en Mendoza, una provincia agroindustrial, en el período abierto entre el Mendozazo [1972] y la dictadura militar de 1976; procurando producir un relato que permita construir, desde las perspectivas de clase y género, tanto el momento de auge de masas como las respuestas represivas de la clase dominante y el papel jugado por el Estado en un momento de agudización de la lucha de clases y de superposición de las crisis de dominación y acumulación. Para ello realizaremos una reconstrucción del ciclo de protestas en la provincia en el lapso 1972-1976, para luego concentrarnos en la experiencia de los sectores de trabajadores que tuvieron mayor visibilidad en dicho ciclo [docentes, estatales, bancarios y contratistas de viña] apuntando a conocer qué factores y dimensiones actuaron en la articulación de intereses comunes. Atenderemos también al accionar de los grupos parapoliciales que actuaron en la provincia [Comando Anticomunista Mendoza y Comando Moralizador Pío XII], teniendo en cuenta el carácter sexuado que la represión adquirió, la genealogía de los grupos de derecha y sus conexiones a un lado y otro de la cordillera así como al proceso que los condujo a confluir en la represión del enemigo político en un momento de articulación de redes represivas en el Cono Sur

Políticas públicas ante el cambio climático en un contexto de crecimiento económico : Construcción de una agencia estatal para paliar las inundaciones en la provincia de Buenos Aires, 1870-1910

Aunque son conocidos los recurrentes ciclos de sequías e inundaciones que desde la segunda mitad del siglo XIX ha padecido la provincia de Buenos Aires, todavía se debaten las mejores soluciones para el problema de la abundancia de agua, debido a los cuantiosos daños materiales que ocasiona a las empresas agroganaderas. Sin embargo, esta cuestión no ha concitado el interés de los historiadores, y salvo algunas excepciones, menos atención se ha prestado al manejo de los recursos hídricos por parte de Estado provincial. Nos proponemos estudiar la participación de la agencia estatal en el presupuesto provincial puesto que indica la inversión pública, y ponderar el aporte privado toda vez que se compelía a los propietarios a pagar un impuesto especial. Nuestro período se extiende desde la década de 1870 hasta 1910 en que, estimamos, se cierra un primer ciclo de intervenciones estatales en la cuestión de las inundaciones. Enfocaremos el análisis a través de los registros oficiales, y los mensajes de los gobernadores

Políticas públicas ante el cambio climático en un contexto de crecimiento económico : Construcción de una agencia estatal para paliar las inundaciones en la provincia de Buenos Aires, 1870-1910

Aunque son conocidos los recurrentes ciclos de sequías e inundaciones que desde la segunda mitad del siglo XIX ha padecido la provincia de Buenos Aires, todavía se debaten las mejores soluciones para el problema de la abundancia de agua, debido a los cuantiosos daños materiales que ocasiona a las empresas agroganaderas. Sin embargo, esta cuestión no ha concitado el interés de los historiadores, y salvo algunas excepciones, menos atención se ha prestado al manejo de los recursos hídricos por parte de Estado provincial. Nos proponemos estudiar la participación de la agencia estatal en el presupuesto provincial puesto que indica la inversión pública, y ponderar el aporte privado toda vez que se compelía a los propietarios a pagar un impuesto especial. Nuestro período se extiende desde la década de 1870 hasta 1910 en que, estimamos, se cierra un primer ciclo de intervenciones estatales en la cuestión de las inundaciones. Enfocaremos el análisis a través de los registros oficiales, y los mensajes de los gobernadores

Ciclo de protestas, experiencias organizativas y represión paraestatal : Mendoza, 1972-1976

En Argentina, desde mediados de la década del 50, se produjo un doble proceso: una crisis de legitimidad y una crisis de rentabilidad que explica en gran parte la inestabilidad política e institucional del período. En este proceso, la clase trabajadora jugó un rol fundamental, al protagonizar diversas acciones como huelgas, manifestaciones, sabotajes, ocupaciones de los lugares de trabajo, resistencias abiertas y solapadas, que fueron cristalizando en diferentes formas organizativas. Éstas fueron tanto producto de la acumulación de experiencias y prácticas ligadas al proceso de la denominada resistencia peronista como de una coyuntura que llevó a los/as trabajadores/as a poner en acto nuevas prácticas y formas de protesta. La mayor parte de la historiografía coincide en caracterizar al período 1955-76 como un ciclo de protestas atravesado por la inestabilidad política, las recurrentes crisis económicas y la conflictividad social. También los estudios historiográficos sostienen que el protagonismo de la clase trabajadora en los diversos momentos del ciclo de protesta 1955-1976 se debió a su rol significativo en la estructura social, producto del importante desarrollo de la industria para esa época. En un marco nacional de ISI [Industrialización Sustitutiva de Importaciones] Mendoza tuvo un trayecto económico diferenciado al del centro del país. Sin embargo, pese a no haberse producido un proceso de industrialización ni haberse conformado un proletariado industrial; también hubo conflictos constantes entre las fuerzas del capital y del trabajo; y ya desde la resistencia peronista trabajadores/as de distintos sectores protagonizaron numerosos paros y masivas movilizaciones que pusieron en jaque a las distintas intervenciones militares, produciéndose en abril de 1972 el Mendozazo, hecho que tuvo hondas consecuencias en las experiencias organizativas de distintos sectores de trabajadores/as. Esta tesis busca abordar el enfrentamiento entre las fuerzas del capital y los/as trabajadores/as en Mendoza, una provincia agroindustrial, en el período abierto entre el Mendozazo [1972] y la dictadura militar de 1976; procurando producir un relato que permita construir, desde las perspectivas de clase y género, tanto el momento de auge de masas como las respuestas represivas de la clase dominante y el papel jugado por el Estado en un momento de agudización de la lucha de clases y de superposición de las crisis de dominación y acumulación. Para ello realizaremos una reconstrucción del ciclo de protestas en la provincia en el lapso 1972-1976, para luego concentrarnos en la experiencia de los sectores de trabajadores que tuvieron mayor visibilidad en dicho ciclo [docentes, estatales, bancarios y contratistas de viña] apuntando a conocer qué factores y dimensiones actuaron en la articulación de intereses comunes. Atenderemos también al accionar de los grupos parapoliciales que actuaron en la provincia [Comando Anticomunista Mendoza y Comando Moralizador Pío XII], teniendo en cuenta el carácter sexuado que la represión adquirió, la genealogía de los grupos de derecha y sus conexiones a un lado y otro de la cordillera así como al proceso que los condujo a confluir en la represión del enemigo político en un momento de articulación de redes represivas en el Cono Sur

Estudio técnico y económico para la sustitución del gasóleo por biomasa térmica en edificios urbanos

La finalidad del proyecto consiste en realizar la sustitución de calderas de gasóleo por calderas de biomasa para suministrar calefacción a edificios urbanos. En primer lugar, se ha hecho un estudio de la demanda calorífica de los edificios, y posteriormente se ha estudiado el ciclo completo de la biomasa, incluyendo el suministro y tipo de biomasa, dimensiones de los equipos y espacios necesarios para la instalación. Después de estudiar la viabilidad técnica y económica, podemos concluir que utilizar biomasa en edificios con calderas centralizadas nos aporta un gran ahorro en comparación con el gasóleo, además de evitar emisiones de CO2 y utilizar un combustible renovable y de producción nacional. ABSTRACT The purpose of the project consists of performing the substitution of diesel boilers by biomass boilers to provide the heating to urban buildings. In first place, it has been made a study of the calorific demand of the buildings. In addition, it has been studied the completed cycle of the biomass even including the supply and the type of biomass, the dimensions of the machines and the necessary spaces to carry out the installation. After studying the technical and economical viability, we can conclude that using biomass in buildings with central boilers provides us an important saving in comparison with diesel as well as to avoid CO2 emissions and using a renewable combustible of national production.

Aplicación del ciclo orgánico de Rankine para el aprovechamiento de calor residual en una refinería

Este proyecto tiene por objeto el aprovechamiento de calor residual de corrientes de refinería, con bajo nivel térmico y su transformación en energía eléctrica, mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC). Este proceso es similar al ciclo básico de Rankine pero en vez de agua utiliza un fluido orgánico de elevado peso molecular. Este tipo de ciclos se puede utilizar para recuperar calor de fuentes de baja temperatura. Este calor se convierte en trabajo útil que se transforma en electricidad. El principio de trabajo del ciclo orgánico de Rankine es un fluido de trabajo en fase líquida que se bombea a una caldera, donde se evapora y tras pasar a través de una turbina, se condensa de nuevo para iniciar el ciclo. Para la elección de las tecnologías ORC se realizó un estudio de las disponibles en el mercado y se llevó a cabo un análisis de las corrientes con calor residual disponibles en la refinería. Seleccionadas las tecnologías, se realizó un análisis de viabilidad del uso de ciclos ORC para el aprovechamiento de la energía residual en la refinería. Los resultados confirmaron que la aplicación de estos ciclos ORC es rentable, desde el punto de vista económico, técnico y medioambiental. ABSTRACT The objective of the project is the utilization of waste heat from low thermal refinery streams and its subsequent transformation into electrical energy through the application of Organic Rankine Cycle (ORC). This process is similar to Rankine’s basic cycle but instead of water it uses a heavier molecular organic fluid. This type of cycles can be put into use to recover heat from low temperature sources. The heat transforms into useful energy that is converted into electricity. The working principle of the Organic Rankine Cycle is an active fluid in liquid phase which is pumped into a boiler where it evaporates and, after passing through a turbine, it condenses once more restarting the whole cycle over again. Before choosing the ORC technologies, a study was conducted on those products available in the market and an analysis of the waste streams in the refinery was also carried out. Having chosen the technologies, a feasibility study was performed on the use of ORC cycles for the re-utilization of waste energy in the refinery. The results confirmed that the use of ORC cycles is profitable, making it attractive from an economical, technical and environmental point of view.

Nuevos mecanismos moleculares de tolerancia a sequía y otros tipos de estrés abiótico en especies arbóreas de interés económico

Las masas forestales tienen una importancia colosal para nuestra sociedad y el conjunto de la biosfera. Estudios recientes a escala mundial indican que la sequía es el factor abiótico que más afecta a su crecimiento y supervivencia, seguida por las temperaturas extremas y la salinidad. Aunque comprender los mecanismos con que las especies arbóreas toleran estas formas de estrés tiene un interés aplicado evidente, dichos mecanismos se han estudiado mucho más en especies herbáceas modelo o de interés agronómico. Existen sin embargo diferencias notables entre ellas, como se demuestra en esta tesis y en otros trabajos recientes. Nuestro estudio se centra concretamente en la respuesta molecular del chopo –el sistema modelo forestal más desarrollado– al estrés abiótico, con particular énfasis en la sequía. Utilizando una estrategia proteómica y tratamientos controlados, hemos identificado componentes mayoritarios de dicha respuesta. Su participación en la misma se ha validado mediante análisis transcripcionales detallados utilizando tecnología qRT-PCR (PCR cuantitativa en tiempo real). Hemos identificado proteínas cuyo nexo funcional con mecanismos de tolerancia ya era conocido, como chaperonas moleculares sHSP o enzimas que atenúan el estrés oxidativo, pero también proteínas cuya relación funcional con el estrés es menos clara o incluso novedosa, como polifenol oxidasas (PPO), deshidrogenasas/reductasas de cadena corta (SDR), o bicupinas (BIC), entre otras. El cuerpo central de la tesis consiste en la caracterización detallada de una PPO inusual, cuya inducción por estrés hídrico se describe por vez primera. Estas enzimas están ampliamente distribuidas en plantas, si bien su número es muy variable de unas especies a otras. Algunas, como nogal, tienen un único gen, mientras que Arabidopsis no tiene ninguno. En la última versión del genoma de chopo hemos identificado un total de 12 miembros bona fide, corrigiendo trabajos previos, y hemos caracterizado su expresión individual ante diferentes situaciones de estrés controlado y tratamientos hormonales. La isoforma antedicha es el único miembro de la familia que responde claramente a la deshidratación. También responde a salinidad y a la mayor parte de tratamientos hormonales ensayados, pero no a daño mecánico o tratamientos con metil jasmonato. Esto la diferencia de enzimas homólogas presentes en otras especies de plantas, que se han relacionado experimentalmente con estrés biótico. Los patrones de acumulación de transcritos en árboles adultos son compatibles con un papel protector frente a la sequía. La integración de nuestros estudios funcionales y filogenéticos sugiere que la familia ha sufrido un proceso reciente de diversificación y neofuncionalización, siendo la protección frente a deshidratación su papel primigenio. Aunque se conoce la actividad bioquímica in vitro de este tipo de enzimas, sus sustratos naturales son esencialmente una incógnita. Mediante expresión heteróloga en Escherichia coli BL21(DE3) hemos detectado que la enzima de chopo es capaz de oxidar L-DOPA a dopaquinona, siendo menos activa frente a otros sustratos. Por otra parte, hemos demostrado su localización cloroplástica mediante transformación transitoria de protoplastos con fusiones a la proteína fluorescente YFP. Mediante la obtención de plantas transgénicas de A. thaliana hemos demostrado que la enzima de chopo aumenta considerablemente la tolerancia in vivo frente a la deshidratación y al estrés salino. El análisis fenotípico detallado de las líneas transgénicas, combinando múltiples metodologías, nos ha permitido sustanciar que la tolerancia tiene una base compleja. Esta incluye una mayor protección del sistema fotosintético, una capacidad antioxidante muy incrementada y la acumulación de solutos osmoprotectores como la prolina. Los análisis metabolómicos nos han permitido asociar la expresión de la proteína a la síntesis de un flavano no descrito previamente en A. thaliana, vinculando la enzima de chopo con la síntesis de fenilpropanoides. También hemos observado alteraciones en los niveles hormonales que podrían subyacer a efectos pleiotrópicos con interés aplicado, como un aumento consistente del tamaño de la planta o el acortamiento del ciclo de crecimiento. Además de aportar datos novedosos sobre la funcionalidad in vivo de esta familia de oxidasas, los resultados de esta tesis demuestran que los árboles son sistemas de estudio interesantes para caracterizar nuevas estrategias de tolerancia al estrés abiótico con potencial aplicado. ABSTRACT Forests masses have an extraordinary importance for our society and the biosphere. Recent worldwide studies indicate that drought is the abiotic factor that affects more their growing and survival, followed by extreme temperatures and salinity. The understanding of how the arboreal species tolerate the stress has an evident practical interest, but their mechanisms have been studied much more in herbaceous species or with agronomic interest. However, considerable differences exist between them, as this thesis and recent studies show. Our study is focused on the molecular response of the poplar –the more developed forestry model system- to abiotic stress, specifically focused in the drought. Using a proteomic strategy and controlled treatments, we have identified main components in such response. Its participation has been validated through transcriptional analysis using qRT-PCR technology. We have identified proteins whose functional connection with tolerance mechanisms were already known, as molecular chaperones sHSP or enzymes that attenuate the oxidative stress, but also some proteins whose functional relationship with the stress is less clear or even novel, as polifenol oxidases (PPO), short chain deshidrogenases/reductases (SDR), or bicupines (BIC), among others. The central body of the thesis consists of the detailed characterization of an unsual PPO, whose induction due to drought stress is first described. These enzymes are thoroughly distributed in plants, but their number of members is very variable among species. Some of them, as the walnut tree, have a single gene, while Arabidopsis has none. We have identified a total of 12 members in the last version of the poplar genome, correcting previous works, and have characterized their individual expression against different situations of controlled stress and hormone treatments. The aforementioned isoform is the only member of the family that responds clearly to the drought. It also reacts to salinity and the majority of hormonal treatments tested, but it does not respond to mechanical damage or treatments with methyl jasmonate. This is the difference with homologue enzymes present in other plant species, which have been related experimentally with abiotic stress. The accumulation patterns of transcripts in adult trees are compatible with a protector role against drought. The integration of our functional and phylogenetic studies suggests that the family has suffered a recent process of diversification and neofunctionalization, being the protection against drought their original role. Although the in vitro biochemistry activity of this kind of enzymes is already known, their natural substracts are essentially a mystery. By means of heterologous expression of Escherichia coli BL21(DE3) we have detected that the enzyme of poplar is able to oxidize L-DOPA to dopaquinone, being less active against other substrates. Additionally, we have proven its chloroplastic location with transitory transformation of protoplasts with YFP protein fusion. By means of getting transgenic plants of A. thaliana, we have demonstrated that the poplar enzyme increases notably the in vivo tolerance against the drought and salinity stresses. The phenotypic analysis of the transgenic lines, and the use of multiple methodologies, allowed us to test the complexity of the tolerance. This includes a major protection of the photosynthetic system, a very increased antioxidant capacity and the accumulation of osmoprotectant solutes as the proline. The metabolic analysis has allowed to associate the protein expression with the synthesis of a Flavan non described previously in A. thalaiana, linking the enzyme of poplar with the synthesis of phenylpropanoids. We have observed alterations in the hormonal levels that could underlie pleiotropic effects with applied interest, as a consistent increase of the size of the plant and the reduction of the growth cycle. The results of this thesis, in addition to provide novel data about the in vivo functionality of the oxidase family, demonstrate that the trees are interesting systems of study to characterize new strategies of tolerance against abiotic stress with applied potential.

Valorización energética de biomasas en el marco de la política energética española. Incentivos económico-financieros y políticos, aportación de valor añadido y prospectiva estratégica de desarrollo

El modelo económico actual basado en el consumo y en la búsqueda permanente de una mayor calidad de vida, unido a una población mundial en aumento, contribuye a incrementar la demanda de servicios energéticos para cubrir las necesidades de energía de las personas y las industrias. Desde finales del siglo XIX la energía se ha generado fundamentalmente a partir de combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas), convertidos en el suministro energético predominante mundialmente. Las emisiones de gases de efecto invernadero que genera la prestación de servicios energéticos han contribuido considerablemente al aumento histórico de las concentraciones de esos gases en la atmósfera, hasta el punto de que el consumo de combustibles fósiles es responsable de la mayoría de las emisiones antropogénicas (IPCC, 2012). Existen diversas opciones para disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero del sector energético y con ello contribuir a mitigar el cambio climático, entre otras sería viable aumentar la eficiencia energética y sustituir combustibles de origen fósil por combustibles de origen renovable, pudiendo garantizar un suministro de energía sostenible, competitivo y seguro. De todas las energías renovables susceptibles de formar parte de una cartera de opciones de mitigación, esta tesis se centra en la bioenergía generada a partir de la valorización energética de las biomasas agrícolas, forestales, ganaderas o de otro tipo, con fines eléctricos y térmicos. Con objeto de mostrar su capacidad para contribuir a mitigar el cambio climático y su potencial contribución al desarrollo socioeconómico, a la generación de energía distribuida y a reducir determinados efectos negativos sobre el medio ambiente, se ha analizado minuciosamente el sector español de la biomasa en su conjunto. Desde el recurso biomásico que existe en España, las formas de extraerlo y procesarlo, las tecnologías de valorización energética, sus usos energéticos principales y la capacidad de implementación del sector en España. Asimismo se ha examinado el contexto energético tanto internacional y europeo como nacional, y se han analizado pormenorizadamente los instrumentos de soporte que han contribuido de manera directa e indirecta al desarrollo del sector en España. Además, la tesis integra el análisis de los resultados obtenidos mediante dos metodologías diferentes con fines también distintos. Por un lado se han obtenido los resultados medioambientales y socioeconómicos de los análisis de ciclo de vida input-output generados a partir de las cinco tecnologías biomásicas más ampliamente utilizadas en España. Y por otro lado, en base a los objetivos energéticos y medioambientales establecidos, se han obtenido distintas proyecciones de la implementación del sector a medio plazo, en forma de escenarios energéticos con horizonte 2035, mediante el modelo TIMES-Spain. La tesis ofrece también una serie de conclusiones y recomendaciones que podrían resultar pertinentes para los agentes que constituyen la cadena de valor del propio sector e interesados, así como para la formulación de políticas y mecanismos de apoyo para los agentes decisores, tanto del ámbito de la Administración General del Estado como autonómico y regional, sobre las características y ventajas de determinadas formas de valorización, sobre los efectos sociales y medioambientales que induce su uso, y sobre la capacidad de sector para contribuir a determinadas políticas más allá de las puramente energéticas. En todo caso, esta tesis doctoral aspira a contribuir a la toma de decisiones idóneas tanto a los agentes del sector como a responsables públicos, con objeto de adoptar medidas orientadas a fomentar modificaciones del sistema energético que incrementen la proporción de energía renovable y, de esta forma, contribuir a mitigar la amenaza que supone el cambio climático no solo en la actualidad, sino especialmente en los próximos años para las generaciones venideras. ABSTRACT The current economic model based on both, consumption and the constant search for greater quality of life, coupled with a growing world population, contribute to increase the demand for energy services in order to meet the energy needs of people and industries. Since the late nineteenth century, energy has been basically generated from fossil fuels (coal, oil and gas), which converted fossil fuels into the predominant World energy supply source. Emissions of greenhouse gases generated by the provision of energy services have contributed significantly to the historical increase in the concentrations of these gases in the atmosphere, to the extent that the consumption of fossil fuels is responsible for most of the anthropogenic emissions (IPCC, 2012). There are several options to reduce emissions of greenhouse gases in the energy sector and, thereby, to contribute to mitigate climate change. Among others, would be feasible to increase energy efficiency and progressively replacing fossil fuels by renewable fuels, which are able to ensure a sustainable, competitive and secure energy supply. Of all the renewable energies likely to form part of a portfolio of mitigation options, this thesis focuses on bioenergy generated from agricultural, forestry, farming or other kind of biomass, with electrical and thermal purposes. In order to show their ability to contribute to mitigate climate change and its potential contribution to socio-economic development, distributed energy generation and to reduce certain negative effects on the environment, the Spanish biomass sector as a whole has been dissected. From the types of biomass resources that exist in Spain, ways of extracting and processing them, energy production technologies, its main energy uses and the implementation capacity of the sector in Spain. It has also examined the international, European and national energy context, and has thoroughly analyzed the support instruments that have contributed directly and indirectly to the development of the sector in Spain, so far. Furthermore, the thesis integrates the analysis of results obtained using two different methodologies also with different purposes. On the one hand, the environmental and socio-economic results of the analysis of input-output cycle life generated from the five biomass technologies most widely used in Spain, have been obtained. On the other hand, different projections of the implementation of the sector in the medium term, as energy scenarios with horizon 2035, have been obtained by the model TIMES-Spain, based on several energy and environmental objectives. The thesis also offers a series of conclusions and recommendations that could be relevant to the agents that constitute the value chain of the biomass sector itself and other stakeholders. As well as policy and support mechanisms for decision-makers, from both: The Central and Regional Governments, on the characteristics and advantages of certain forms of valorization, on the social and environmental effects that induce their use, and the ability of the biomass sector to contribute to certain policies beyond the purely energy ones. In any case, this thesis aims to contribute to decision making, suitable for both: Industry players and to public officials. In order to adopt measures to promote significant changes in the energy system that increase the proportion of renewable energy and, consequently, that contribute to mitigate the threat of climate change; not only today but in the coming years, especially for future generations.

Análisis tecno-económico del proceso de producción de butanol a partir de biomasa lignocelulósica por la vía termoquímica

El butanol es hoy en día en uno de los compuestos químicos más importantes en el mundo a causa de sus numerosas aplicaciones, entre las que destacan la producción de acrilato de butilo, acetato de butilo y éter de glicol (industrias de pinturas y recubrimientos). Junto a sus aplicaciones actuales, el butanol está adquiriendo una gran importancia dentro del sector de los biocombustibles, debido a su futuro prometedor como sustituto de los combustibles convencionales o para mezcla. Todo ello está moviendo a la industria química a establecer nuevas plantas de producción de butanol para satisfacer su creciente demanda. Los procesos actuales de producción de butanol se centran en dos vías: vía fermentativa y vía petroquímica. A pesar de su rentabilidad y competencia, estos procesos están limitados por múltiples factores, destacando las limitaciones en materias primas disponibles y asociadas al empleo de microorganismos en los procesos fermentativos, así como el precio del petróleo y sus derivados en los procesos petroquímicos. En la actualidad, numerosas investigaciones están desarrollando nuevos procesos de producción de butanol por rutas termoquímicas. El éxito de estas investigaciones permitiría su producción por métodos alternativos a los procesos “tradicionales”, salvando muchas de las limitaciones que presentan. El proceso de producción de butanol por vía termoquímica se basa en la transformación de biomasa lignocelulósica en gas de síntesis mediante un tratamiento termoquímico (gasificación), y su posterior conversión en butanol mediante una etapa de reacción catalítica. La principal limitación que ha impedido la viabilidad de esta ruta ha sido la falta de desarrollo en los catalizadores empleados para la síntesis de butanol a partir de gas de síntesis. Su desarrollo mejorando la selectividad hacia el butanol, será la clave para el éxito de la vía termoquímica de producción de butanol. En base a lo comentado anteriormente, en el presente Proyecto Fin de Carrera (PFC) se analiza la viabilidad tecno-económica del proceso de producción de butanol a partir de biomasa lignocelulósica por vía termoquímica. La consecución de este objetivo se ha logrado mediante la aplicación de una metodología en tres pasos: estudio del proceso, simulación del proceso y evaluación económica. En primer lugar, se ha realizado un estudio detallado del proceso de producción de butanol a partir de biomasa lignocelulósica por vía termoquímica desarrollado por Chinedu O. Okoli y Thomas A. Adams II (Universidad de McMaster, Canadá), a fin de comprender las etapas que constituyen el proceso. Mediante este estudio, se ha conseguido conocer las condiciones de operación de las diferentes unidades que integran el proceso. En segundo lugar, se ha evaluado la viabilidad técnica del proceso mediante el empleo del software Aspen Plus V8.6. La simulación se ha realizado en base a la información obtenida en el estudio preliminar. Por último, se ha analizado la viabilidad económica del proceso mediante el cálculo de los parámetros de viabilidad Valor Actual Neto (VAN) y Tasa Interna de Retorno (TIR). Para la determinación de estos parámetros se ha realizado el flujo de cajas del proceso en base a la estimación de sus ingresos, costes de producción y capital total de inversión requerido. Junto al análisis de viabilidad, se han llevado acabo distintos análisis de sensibilidad a las variables más influyentes en la rentabilidad del proceso (interés del préstamo, precio de venta del butanol, precio de venta de la mezcla de alcoholes y precio de compra de la biomasa). Las principales conclusiones que se pueden extraer del análisis realizado son las siguientes: - A través del análisis técnico se concluye que el proceso de producción de butanol por vía termoquímica es viable técnicamente, ya que existe la tecnología requerida para su implantación, así como presenta aceptables tasas de producción de butanol (82,52 kg/tonelada biomasa seca) y es posible integrar un ciclo de vapor y generación de electricidad en el proceso. Además, el margen de mejora de este proceso es amplio, siendo el catalizador requerido para la síntesis del butanol el principal foco de mejora. - En cuanto a la rentabilidad del proceso, el análisis económico muestra que el proceso de producción de butanol por vía termoquímica es viable económicamente. Sin embargo, el estudio realizado demuestra que, en el estado de desarrollo actual, los ingresos asociados a la venta del butanol son insuficientes para hacer rentable el proceso, siendo necesario tener acceso a mercados para la venta de los subproductos generados.