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.

Projecte d’instal·lacions sostenibles d’una masia rural aïllada

En aquest projecte es vol donar solució a la contaminació que es produeix a les llars ja sigui en forma de gasos d’efecte hivernacle o la contaminació d’aqüífers i rius per les aigües residuals d’aquestes. Els objectius a aconseguir són la disminució del consum d’energia de la llar, reduint així el consum de combustibles fòssils, amb la conseqüent disminució de gasos d’efecte hivernacle i l’estalvi econòmic que això suposa. I per altra banda la depuració de les aigües residuals, tot i que actualment totes les grans poblacions de Catalunya de més de 10.000 habitants ja disposen de EDARS i en pocs anys en tindran totes les de més de 2000 habitants. Però en aquest cas es tracta d’una població molt petita que no disposa de xarxa de clavegueram. En primer lloc s’ha plantejat un sistema de calefacció d’energia geotèrmica que ens permet aprofitar l’energia tèrmica que es va emmagatzemant a la terra degut a l’escalfor del sol i que ens permet extreure d’aquesta fins a ¾ parts de l’energia tèrmica necessària per el sistema de calefacció. En segon lloc es planteja un sistema de producció d’energia elèctrica per panells fotovoltaics que produeixi el consum elèctric anual familiar, tot i que no de forma directe, sinó venent l’energia a la xarxa elèctrica i comprant-la després de la xarxa. Per últim es projecta un sistema de depuració d’aigües per mitjà d’un aiguamoll artificial que permetrà a la casa, que no disposa de xarxa de clavegueram, retornar les aigües residuals en bones mediambientals a l’entorn rural que envolta l’edificació, sense perjudicar la fauna i els rius que l’envolten

Avaluació de l'aplicació de la biomassa produïda a la Vall d'Alinyà per la producció d'energia calorífica

L’estudi analitza detalladament les energies que s’utilitzen actualment a la població d’Alinyà (Lleida, Catalunya, Espanya). Les energies més utilitzades amb fins calorífics provenen d’energies fòssils (95,3%). Aquest tipus d’energia, des de un punt de vista econòmic, és inviable donat l’augment continuat dels preus d’aquest tipus de combustibles. A més a més el petroli ha arribat al peak oil. Tenint en compte la delicada situació que viuen actualment els combustibles fòssils, en particular el petroli, fa pensar que el futur està encaminat a produir energia a partir d’altres fonts. Una bona opció és començar a utilitzar biomassa com a font energètica. La zona d’estudi presenta un stock de biomassa 8,4 vegades superior a la que es necessitaria a Alinyà per produir calor i ACS a totes les llars. Per això, en aquest estudi, s’estimen possibles escenaris on es podria aplicar la biomassa que es produeix a la Vall d’Alinyà. S’estima que les calderes individuals serien l’escenari més viable, ja que tècnicament són eficients i s’adeqüen a les característiques de les llars d’aquesta població. Posteriorment, es realitza un estudi de les emissions de CO2 i s’observa que, si s’utilitzés biomassa com a font energètica a Alinyà ,es reduirien 11,3 vegades (91,11%) les emissions de CO2.

Autosuficiència energètica. Estudi pilot a Alinyà (Alt Urgell)

A aquest estudi s'ha analitzat si és viable l'autosuficiència energètica en base a un estudi pilot al nucli rural d'Alinyà aprofitant els recursos naturals de la zona. S'ha realitzat un estudi del consum energètic de la població i s'ha comparat amb el potencial de producció energètica dels recursos renovables locals incloent energia provinent de la biomassa i aprofitada en calderes individuals per a cada habitatge, energia solar en teulades i energia hidroelèctrica a partir de centrals minihidràuliques restaurades ja existents. També s’ha realitzat un anàlisi per detectar possibles factors d’ineficiència energètica i a partir d’aquí, proposar una sèrie de mesures per corregir aquesta. S'han comptabilitzat les emissions de CO2 derivades del consum energètic i les proporcions que representa cada tipus de font energètica sobre el total del nucli. També s'ha establert una comparativa del consum mitjà per habitant i any entre la població i Catalunya; el consum a Alinyà és d'1,46 Tep's, mentre que el de Catalunya és d'1,7 Tep's, el nostre estudi no contempla la mobilitat, si se li resta aquest vector a la mitjana de Catalunya veiem que és de 0,9 Tep's, per tant, hi observem un major consum energètic. El 76% del consum d'Alinyà prové dels combustibles fòssils, concretament del gasoil, el nucli té una forta dependència respecte a aquesta energia, que a més a més representa el 86% (56T CO2 eq.) de les emissions totals de CO2. Per finalitzar, s'ha demostrat que és possible assolir l'autosuficiència energètica mitjançant l'implantació d'una combinació d'estratègies, viables en tots els aspectes; tant tècnics com socioeconòmics. Abastint el poble d'energia a un menor cost econòmic i amb un estil de vida més respectuós amb el medi ambient.

Neogene antecedents of the modern human hand and its relation to bipedalism

El present projecte s'ha dut a terme a l'American Museum of Natural History (AMNH, New York) entre el 31 de Desembre de 2010 i el 30 de Desembre de 2012. L'objectiu del projecte era elucidar la història evolutiva de la mà humana: traçar els canvis evolutius en la seva forma i proporcions que van propiciar la seva estructura moderna que permet als humans manipular amb precisió. El treball realitzat ha inclòs recol•lecció de dades i anàlisis, redacció de resultats i formació en mètodes analítics específics. Durant aquest temps, l'autor a completat la seva de base de dades existent en mesures lineals de la mà a hominoides. També s'han agafat dades del peu; d'aquesta forma ara mateix es compta amb una base de dades amb més de 500 individus, amb més de 200 mesures per cada un. També s'han agafat dades en tres imensions utilitzant un làser escàner. S'han après tècniques de morfometria geomètrica 3D directament dels pioners al camp a l'AMNH. Com a resultat d'aquesta feina s'han produït 10 resums (publicats a congressos internacionals) i 9 manuscrits (molts d'ells ja publicats a revistes internacionals) amb resultats de gran rellevància: La mà humana posseeix unes proporcions relativament primitives, que són més similars a les proporciones que tenien els hominoides fòssils del Miocè que no pas a la dels grans antropomorfs actuals. Els darrers tenen unes mans allargades amb un polzes molt curts que reflexen l'ús de la mà com a eina de suspensió sota les branques. En canvi, els hominoides del Miocè tenien unes mans relativament curtes amb un polze llarg que feien servir per estabilitzar el seu pes quan caminaven per sobre de les branques. Una vegada els primers homínids van aparèixer al final del Miocè (fa uns 6 Ma) i van començar a fer servir el bipedisme com a mitjà més comú de locomoció, les seves mans van ser "alliberades" de les seves funcions locomotores. La selecció natural—ara només treballant en la manipulació—va convertir les proporcions ja existents de la mà d'aquests primats en l'òrgan manipulatori que representa la mà humana avui dia.

Estabilitat i diagènesis dels fitòlits de silici en els jaciments arqueològics

Estudi realitzat a partir d’una estada al Kimmel Center for Archaeological Research, Israel, entre 2010 i 2012. Els fitòlits són un dels components principals dels sediments arqueològics. Són relativament estables i menys propensos a la degradació biològica que altres restes vegetals, però també poden ser afectats per la diagènesis. Per entendre com la diagènesis afecta als fitòlits hem desenvolupat una aproximació experimental utilitzant solucions alcalines per determinar l’estabilitat individual de fitòlits fòssils i moderns. L’experimentació ha estat completada amb un estudi de camp a Izbet Sartah. Els resultats mostren com la diagènesis canvia la composició dels conjunts de fitòlits, i per tant afecta la interpretació arqueològica. Conseqüentment, hem desenvolupat un mètode per determinar l’estat de preservació dels fitòlits en els jaciments arqueològics. L’experimentació mostra com els fitòlits moderns són més solubles que els fitòlits fòssils. Tant els fitòlits fòssils com els moderns són menys estables si són cremats. No totes les morfologies es preserven igual, indicant així que hi ha unes morfologies més estables que unes altres. Els fitòlits amb decoracions delicades, especialment aquells formats a la inflorescència de gramínies, són més propensos a la dissolució que els de les fulles. L’avaluació de l’estat de preservació dels fitòlits en jaciments arqueològics es pot realitzar utilitzant un conjunt de tècniques com ara: l’Index de Variació de Fitòlits, el mètode de dissolució ràpida, la identificació de morfologies delicades i la utilització del FTIR. Proposem que la diagènesis dels fitòlits depèn directament de la quantitat inicial de fitòlits en els sediments, la velocitat de sedimentació, i la presència o absència de fitòlits i plantes modernes en l’àrea estudiada. Els resultats d’aquesta investigació han estat publicats en dos articles afegits al final de l’informe (Cabanes et al., 2011 i Cabanes et al., in press), presentats en congressos internacionals i utilitzats indirectament en altres investigacions.

Sediments antics del litoral del Baix Empodà entre es Forn (Begur) i Vall-presona (Santa Cristina d'Aro)

A la Costa Brava hi ha, en comparació amb altres àrees mediterrànies, pocs testimonis de sediments litorals antics. El domini manifest dels processosd'erosió n'és la causa principal. Tanmateix, hi ha alguns dipòsits litorals fòssils, que se situen uns decimetres per sobre i per sota del nivell del mar actual. L'estudi detallat dels diferents nivells localitzats fins ara ha permès caracteritzar-los des d'un punt de vista estratigràfic. Així, s'ha pogut constatar que es tracta d'acumulacions de blocs aplegats al peu de penya-segats, de platges emergides sense cimentar, i de platges submergides que han patit un procés de cimentació. La seva edat és molt recent, en termes geològics, i es remunta a començaments de l'era cristiana

Spatial and temporal variation of natural toxicity in cnidarians, bryozoans and tunicates in Mediterranean caves

The natural toxicity of cnidarians, bryozoans and tunicates in two caves was assessed using the Microtox® technique in spring and autumn. One cave was located in the Cabrera Archipelago (Balearic Islands) and the other in the Medes Islands (Catalan littoral). The organisms analysed were good representatives of the coverage of each Phylum in the communities; however, these Phyla are less abundant than sponges which are the dominant group in these caves. Seventy-one percent of the species of cnidarians and bryozoans analysed were toxic in one of the caves, communities or seasons, which indicates the relevance of bioactive species in these groups. The tunicate Lissoclinum perforatum was the most toxic species. Although all three Phyla had some highly toxic species, a common pattern that related the caves, communities and seasons was not found. Seasonal variation of toxicity in cnidarians and bryozoans was higher in the Cabrera than in the Medes cave. Moreover, variation in toxicity either between communities or between seasons was a common trait for most cnidarians and bryozoans, whereas tunicates remained toxic throughout communities and seasons.

Fossil resource depletion and climate change emissions: the role of physical constrictions

[spa] En lo que concierne al cambio climático, los pronósticos de cercanos picos de combustible fósiles parecen buenas noticias pues la mayoría de las emisiones proceden de la quema de combustibles fósiles. Sin embargo, esto podría resultar engañoso de confirmarse las enormes estimaciones de reservas de carbón pues puede divisarse un intercambio de combustible fósiles con baja concentración de carbono (petróleo y gas) por otros de mayor (carbón). Ciñéndonos a esta hipótesis desarrollamos escenarios donde tan pronto el petróleo y el gas natural alcanzan su cénit la extracción de carbón crece lo necesario para compensar el descenso de los primeros. Estimamos las emisiones que se deriva de tales supuestos y las comparamos con el peor escenario del IPCC. Si bien dicho escenario parece improbable concluimos que los picos de petróleo y gas no son suficientes para evitar peligrosas sendas de gases de efecto invernadero. Las concentraciones de CO2 halladas superan con creces las 450 ppm sin signos de remisión.

The fossil record and evolution of freshwater plants: A review

Palaeobotany applied to freshwater plants is an emerging field of palaeontology. Hydrophytic plants reveal evolutionary trends of their own, clearly distinct from those of the terrestrial and marine flora. During the Precambrian, two groups stand out in the fossil record of freshwater plants: the Cyanobacteria (stromatolites) in benthic environments and the prasinophytes (leiosphaeridian acritarchs) in transitional planktonic environments. During the Palaeozoic, green algae (Chlorococcales, Zygnematales, charophytes and some extinct groups) radiated and developed the widest range of morphostructural patterns known for these groups. Between the Permian and Early Cretaceous, charophytes dominated macrophytic associations, with the consequence that over tens of millions of years, freshwater flora bypassed the dominance of vascular plants on land. During the Early Cretaceous, global extension of the freshwater environments is associated with diversification of the flora, including new charophyte families and the appearance of aquatic angiosperms and ferns for the first time. Mesozoic planktonic assemblages retained their ancestral composition that was dominated by coenobial Chlorococcales, until the appearance of freshwater dinoflagellates in the Early Cretaceous. In the Late Cretaceous, freshwater angiosperms dominated almost all macrophytic communities worldwide. The Tertiary was characterised by the diversification of additional angiosperm and aquatic fern lineages, which resulted in the first differentiation of aquatic plant biogeoprovinces. Phytoplankton also diversified during the Eocene with the development of freshwater diatoms and chrysophytes. Diatoms, which were exclusively marine during tens of millions of years, were dominant over the Chlorococcales during Neogene and in later assemblages. During the Quaternary, aquatic plant communities suffered from the effects of eutrophication, paludification and acidification, which were the result of the combined impact of glaciation and anthropogenic disturbance.

Palaeogene Charophytes of the Balearic Islands (Spain)

Fossil charophytes were recorded in two different stratigraphic units from the non-marine Palaeogene of the Balearic Islands. In the Peguera Limestone Fm. of Mallorca the charophyte flora is characterised by two assemblages. The first contains Raskyella peckii subsp. meridionale, Harrisichara caeciliana and Maedleriella mangenoti, from the Bartonian and Lutetian; whilst the second is characterised by Harrisichara vasiformistuberculata and Nitellopsis (Tectochara) aemula, Middle Priabonian in age. The Cala Blanca Detrital Fm. has yielded Lychnothamnus stockmansii and Sphaerochara inconspicua in Menorca whilst in Mallorca it contains Lychnothamnus praelangeri, L. langeri and Sphaerochara hirmeri. This flora is Late Priabonian and Oligocene in age. These results suggest that the beginning of Paleogene non-marine deposition was diachronic in Mallorca. In terms of biogeography, the Eocene charophytes of Mallorca show affinity with North-African floras. The presence of the Eocene African subspecies Raskyella peckii meridionale in Mallorca enables the biogeographic boundary between this form and the European subspecies R. peckii peckii to be drawn at about 32º N latitude in the Iberian Plate.

Wasps (Insecta: Vespida=Hymenoptera) from the Early Cretaceous of Spain.

Wasps and their relatives from the Lower Cretaceous lithographic limestones of Spain have been studied. Thirty specimens representing 30 species (4 of them with undetermined placement), at least 21 genera and 11 families are recorded. We erect 1 new family - Andrenelidae-, 6 new genera and 11 new species: Meiaghilarella cretacica n.gen., n.sp. (Sepulcidae Ghilarellinae), Eosyntexis catalonicus n.sp., Cretosyntexis montsecensis n.gen., n.sp. (Anaxyelidae Syntexinae), Montsecephialtites zherikhini n.gen., n.sp. (Ephialtitidae Ephialtitinae), Karataus hispanicus n.sp. (Ephialtitidae Symphytopterinae), Manlaya ansorge i n.sp. (Gasteruptiidae Baissinae), Andrenelia pennata n.gen., n.sp. (Andrenelidae n. fam.), Cretoserphus gomezi n.gen., n.sp. (Mesoserphidae), Montsecosphex jarzembow skii n.gen., n.sp., Angarosphex penyalveri n.sp., Pompilopterus (?) noguerensis n.sp. (Sphecidae Angarosphecinae), Cretoscolia conquensis n.sp. (Scoliidae Archaeoscoliinae). The Mesozoic family Ephialtitidae is revisited based on the restudy of the type-species. We compare these Spanish Cretaceous assemblages with other ones from various parts of the world: Central and Eastern Asia, England, Australia, and Brazil. The number of genera and families identified in the Spanish fossil-sites is almost the same as in the English Purbeck and Wealden. The absence of some hymenopteran groups as Xyelidae, is consistent with the warm climate know to exist in Spain during the Early Cretaceous. We conclude that both La Cabrúa and La Pedrera assemblages - the two sites that have yielded the greatest number of species- correspond to the Lower Cretaceous"Baissin type" (sensu Rasnitsyn et al., 1998), but including some Jurassic"survivors". La Pedrera assemblage fits equally well in the"angarosphecine subtype", while La Cabrúa roughly corresponds to the"proctotrupid" one, although shows a comparative ly high proportion of angarosphecins. This fact may suggest: a) possibly asynchrony between these two fossilsites, b) environmental differences not reflected in the lithological record, c) different taphonomic processes and/or, d) insufficient sample size - to reflect the reality of the source populations-. La Pedrera assemblage is very similar to those from Weald Clay (England), Bon Tsagan (Mongolia) and Santana (Brazil). La Cabrúa approaches to a some extent, though not quite agrees with the Purbeck (UK), Koonwarra (Australia), and most Lower Cretaceous Asian assemblages.

Archaoegastropoda del Plioceno del Empordà (Girona). Descriptiva y Sistemática

En el presente trabajo se describen y figuran siete especies diferentes de Archaeogastropoda (Gastropoda) procedentes de los yacimientos del Empordà, Girona (España).

Sobre el término «olistopaleobiocenosis» Calzada (1978)

Se hace un análisis critico del término olistopaleobiocenosis propuesto por Calzada (1978 a). Se concluye que dicho término es innecesario y contradictorio, induciendo a error, ya que en realidad sirve para designar tanatocenosis, las cuales ya han sido completamente caracterizadas en otros trabajos.

Algunos datos paleoecológicos y tafonómicos de un yacimiento pliocénico del Ampurdán

The fossiliferous beds of the 'Cementerio de Ciurana (Gerona) ', have been studied from Taphonomy and Paleoeco.. logy viewpoints. The mode of formation of the fossil assem.. blages hardly implicates transport and the vertical successiori seems to represent a regressive sequence from former normal marine conditions.