Estudio de optimización técnico-económica de la desalación como carga diferida en un sistema aislado

[ES]Este trabajo pretende estudiar el impacto que la desalación tendría en una micro-red abastecida por fuentes de energía renovables en un entorno en vías de desarrollo. Para ello, se ha estudiado el efecto económico de la inclusión de la desalación, utilizando distintas estrategias. Se ha demostrado que estos sistemas pueden ofrecer una solución viable al abastecimiento de agua dulce en poblaciones en vías de desarrollo

Efectos de la adición del tantalio sobre la biocompatibilidad de los implantes de titanio

Programa de doctorado: Tecnología Industrial (Bienio 2006-2008). La fecha de publicación es la fecha de lectura

Propuesta de un modelo de negocio de iluminación para el uso eficiente y sostenible de la energía

La iluminación eficiente consiste en brindar luz a un espacio determinado utilizando recursos que consuman poca energía, produzcan confort para quien las utiliza y reduzcan el costo ambiental de producirlas. Este tipo de iluminación pretende generar valor agregado tanto al usuario como al inversionista que la posee, amortizando su inversión a través del ahorro generado al utilizar nuevas tecnologías y produciendo beneficios a través del tiempo debido a su equilibrio con el medio ambiente y vida útil extendida. La idea del presente estudio es brindar un modelo de iluminación eficiente que incluya los parámetros básicos que necesite un sistema de iluminación para ser considerado de valor agregado y amigable con el medio ambiente demostrando sus ventajas y desventajas en el momento de efectuar la selección a partir de unos criterios que incluyen aspectos económicos, técnicos y ambientales.

Evaluación ambiental de las tecnologías de recuperación de gas en formaciones no convencionales

Este proyecto pretende ofrecer una visión general de una de las tecnologías más actuales de recuperación de gas en formaciones no convencionales: fracturación hidráulica o “fracking”. El proyecto está motivado por la necesidad de responder a diferentes cuestiones sobre los efectos ambientales, sociales y en la salud humana derivados de la utilización de esa tecnología. Ofrece, además, una descripción del proceso y utilización de la tecnología haciendo especial mención de los riesgos inherentes de su uso, aunque también se intenta establecer una vía de aceptación para su desarrollo cuyo fin último, a parte de los beneficios económicos de quienes la usan, es el de posibilitar la transición hacia el uso de unos recursos (energías fósiles de extracción no convencional) que requieren de dichas técnicas para mantener, a lo largo del tiempo, el suministro de una energía que se supone más respetuosa con el medio ambiente: el gas natural. En primer lugar se expone, a modo introductorio, la necesidad de utilización de nuevas técnicas de estimulación de pozos y su utilización para satisfacer las necesidades energéticas mundiales en los próximos años. A continuación se hace una revisión del marco regulatorio aplicable al gas no convencional. Seguidamente, se hace una descripción de los recursos y fuentes no convencionales de gas y la descripción del proceso de fracturación hidráulica. Se analizan los incidentes relacionados con su desarrollo y las posibilidades y mecanismos que pueden adoptarse para reducirlos. Finalmente, se proponen vías alternativas basadas en las mejores técnicas aplicables al uso de la tecnología, cuya finalidad sea la mayor consideración ambiental posible y el menor riesgo posible en la salud de las personas. ABSTRACT This project aims to provide an overview of the latest technologies in gas recovery unconventional formations: hydraulic fracturing or "fracking". The project is motivated by the need to respond to various questions on the environmental, social and human health arising from the use of this technology. It also offers a description of the process and use of technology with special mention of the inherent risks of their use, but also tries to establish a path of acceptance for development whose ultimate goal, apart from the economic benefits of those who use is of enabling the transition to the use of certain resources (fossil energy extraction unconventional) which require such techniques to maintain, over time, of an energy supply which is more environmentally friendly: natural gas. First discussed the need to use new well stimulation techniques and their use to meet the world's energy needs in the coming years. Below is a review of the regulatory framework applicable to unconventional gas. Next, there is a description of resources and unconventional sources of gas, and the description of the process of hydraulic fracturing. We analyze the incidents related to its development and the possibilities and mechanisms that can be taken to reduce them. Finally, we suggest alternative routes based on the best techniques applicable to the use of technology, aiming at the highest possible environmental consideration and the least possible risk to the health of people.

Energía y pobreza: los problemas del desarrollo energético y los grupos sociales marginados en las zonas rurales y urbanas de Brasil

Incluye Bibliografía

Caracterización de la respuesta a la temperatura en la germinación de semillas de Jatropha curcas

Resumen: La situación energética actual, la insaciable demanda energética y alimenticia y el complejo panorama sobre el futuro de los combustibles fósiles, han forzado a la búsqueda acelerada de nuevas fuentes alternativas para producir energía, entre ellas la producción de energía a partir de productos vegetales. Para no enfrentar ambas necesidades, el desafío de encontrar productos vegetales no comestibles, que se adapten a zonas marginales, que sean rentables y que proporcionen una fuente alta de energía, promete ser la alternativa prometedora que encaje en el escenario futuro y actual. El estudio profundo de nuevas especies , como Jatropha curcas para la producción de biodiesel adquiere relevancia. Este trabajo tiene el propósito de ampliar la frontera del conocimiento en el mecanismo fisiológico de germinación de J. curcas. El objetivo es poder caracterizar la respuesta a la temperatura durante la germinación de esta especie usando el análisis de tiempo térmico. Para esto se incubaron semillas de J. Curcas a cuatro diferentes temperaturas (20, 25, 30 y 35ºC) en agua destilada (Ψa=0 MPa). La temperatura base y temperatura óptima fueron 19ºC y 30ºC respectivamente. Aproximadamente el 40% de la población de semillas manifestó dormición absoluta. Otra parte de la población presentó dormición relativa, que se expresó progresivamente en distintas fracciones cuando la temperatura de incubación se alejó de los 30ºC. La aplicación práctica de los resultados encontrados en esta tesis, revela severas dificultades tanto para la germinación como para el establecimiento del stand de plantas de Jatropha curcas, las cuáles deberán ser consideradas por los mejoradores durante el proceso de selección y domesticación. La más importante de las limitaciones es el estrecho rango de temperaturas en el cual no se encuentran los problemas de dormición y la elevada tendencia que presenta la semilla para entrar en dormición secundaria con temperaturas mayores a 30ºC.

Interconexión monolítica de módulos fotovoltaicos de silicio amorfo en lámina delgada sobre vidrio mediante ablación láser en régimen de nanosegundos

Esta tesis se centra en el estudio de una secuencia de procesos basados en la tecnología láser y ejecutados en dispositivos fotovoltaicos, que son imprescindibles para el desarrollo en general de las tecnologías fotovoltaicas basadas en lámina delgada y, en particular, de aquellas que utilizan silicio amorfo como absorbente, así como en aplicaciones posteriores de estas tecnologías de alto valor añadido como es la integración arquitectónica de este tipo de dispositivos. En gran parte de las tecnologías FV de lámina delgada, y muy particularmente en la de silicio amorfo, el material se deposita sobre un substrato en un área lo suficientemente grande para que se requiera de un proceso de subdivisión del dispositivo en células de tamaño adecuado, y su posterior conexión en serie para garantizar las figuras eléctricas nominales del dispositivo. Este proceso se ha desarrollado industrialmente hace años, pero no ha habido un esfuerzo científico asociado que permitiera conocer en profundidad los efectos que los procesos en si mismos tiene de forma individualizada sobre los materiales que componen el dispositivo y sus características finales. Este trabajo, desarrollado durante años en el Centro Láser de la UPM, en estrecha colaboración con Centro de Investigaciones Energéticas y Medioambientales (CIEMAT), la Universidad de Barcelona (UB), y la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), se centra justamente en un estudio detallado de dichos procesos, denominados habitualmente P1, P2, P3 y P4 atendiendo al orden en el que se realizan en el dispositivo. Este estudio incluye tanto la parametrización de los procesos, el análisis del efecto que los mismos producen sobre los materiales que componen el dispositivo y su comportamiento fotoeléctrico final, así como la evaluación del potencial uso de fuentes láser de última generación (ultrarrápidas) frente al estándar industrial en la actualidad que es el empleo de fuentes láser convencionales de ancho temporal en el rango de los nanosegundos. En concreto se ha estudiado en detalle las ventajas y limitaciones del uso de sistemas con diferentes rangos espectrales (IR, VIS y UV) y temporales (nanosegundos y picosegundos) para diferentes tipos de configuraciones y disposiciones tecnológicas (entendiendo por estas las habituales configuraciones en substrato y superestrato de este tipo de dispositivos). La caracterización individual de los procesos fue realizada primeramente en células de laboratorio específicamente diseñadas, abriendo nuevos planteamientos y conceptos originales para la mejora de los procesos láser de interconexión y posibilitando el empleo y desarrollo de técnicas y métodos avanzados de caracterización para el estudio de los procesos de ablación en las distintas láminas que conforman la estructura de los dispositivos fotovoltaicos, por lo que se considera que este trabajo ha propuesto una metodología completamente original, y que se ha demostrado efectiva, en este ámbito. Por último el trabajo aborda un tema de particular interés, como es el posible uso de los procesos desarrollados, no para construir los módulos fotovoltaicos en sí, sino para personalizarlos en forma y efectos visuales para potenciar su uso mediante elementos integrables arquitectónicamente, lo que es un ámbito de gran potencial de desarrollo futuro de las tecnologías fotovoltaicas de lámina delgada. En concreto se presentan estudios de fabricación de dispositivos integrables arquitectónicamente y plenamente funcionales no solo en dispositivos de silicio amorfo con efectos de transparencias y generación de formas libres, si no que también se incluye la posibilidad de hacer tales dispositivos con células de silicio cristalino estándar que es la tecnología fotovoltaica de mayor presencia en mercado. Es importante, además, resaltar que la realización de este trabajo ha sido posible gracias a la financiación obtenida con dos proyectos de investigación aplicada, MICROSIL (PSE-120000-2008-1) e INNDISOL (IPT-420000-2019-6), y los correspondientes al Plan Nacional de I+D+I financiados por el ministerio de Ciencia e Innovación y el Ministerio de Economía y Competitividad: CLÁSICO (ENE 2007- 67742-C04-04) y AMIC ENE2010-21384-C04-02. De hecho, y en el marco de estos proyectos, los resultados de este trabajo han ayudado a conseguir algunos de los hitos más importantes de la tecnología fotovoltaica en nuestro país en los últimos años, como fue en el marco de MICROSIL la fabricación del primer módulo de silicio amorfo con tecnología íntegramente española (hecho en colaboración con el CIEMAT), o la fabricación de los dispositivos para integración arquitectónica con geometrías libres que se describen en esta Tesis y que fueron parte de los desarrollos del proyecto INNDISOL. ABSTRACT This thesis focuses on the study of a sequence of laser-based technology and processes executed in photovoltaic devices, which are essential for the overall development of photovoltaic technologies based on thin film and, in particular, those using amorphous silicon as absorbent and subsequent applications of these technologies with high added value such as the architectural integration of such devices. In much of the PV thin film technologies, and particularly in the amorphous silicon material is deposited on a substrate in an area large enough so that it requires a process of subdivision of the device in cells of appropriate size, and subsequent serial connection to ensure nominal device power figures. This process has been industrially developed years ago, but there has been an associate scientific effort that would learn more about the effects that the processes themselves have either individually on the materials that make up the device and its final characteristics. This work, developed over years in the Laser Center of the UPM, in close collaboration with Centre for Energy and Environmental Research (CIEMAT), the University of Barcelona (UB) and the Polytechnic University of Catalonia (UPC)., Focuses precisely in a detailed study of these processes, usually they called P1, P2, P3 and P4 according to the order in which they perform on the device. This study includes both the parameters of the processes, the analysis of the effect they produce on the materials making up the device and its final photoelectric behavior as well as the potential use of EVALUATION of next-generation laser sources (ultrafast) versus standard industry today is the use of conventional laser sources temporal width in the range of nanoseconds. In particular we have studied in detail the advantages and limitations of using systems with different spectral ranges (IR, UV and VIS) and time (nanosecond and picosecond) for different configurations and technological provisions (meaning these typical configurations in substrate and superstrate such devices). Individual characterization of the processes was conducted primarily in laboratory cells specifically designed, opening new approaches and original concepts for improving laser interconnection processes and enabling the use and development of advanced techniques and characterization methods for studying the processes ablation in the different sheets making up the structure of the photovoltaic devices, so it is considered that this work has proposed a completely original methodology, which has proven effective in this area. Finally, the paper addresses a topic of particular interest, as is the possible use of lso developed processes, not to build the photovoltaic modules themselves but to customize fit and visual effects to enhance their use by integrated architectural elements, which is an area of great potential for future development of thin film photovoltaic technologies. Specifically studies manufacture of integrated architecturally and fully functional not only in amorphous silicon devices with transparency effects and generating freeform devices occur, if not also include the ability to make such devices with cells of standard crystalline silicon photovoltaic technology is more visible in the market. It is also important to note that the completion of this work has been possible thanks to the financing obtained with two applied research projects, Microsil (PSE-120000- 2008-1) and INNDISOL (IPT-420000-2019-6), and those for the National R & D funded by the Ministry of Science and Innovation and the Ministry of Economy and Competitiveness: CLASSIC (ENE 2007-67742-C04-04) and AMIC ENE2010-21384-C04- 02. In fact, within the framework of these projects, the results of this work have helped get some of the most important milestones of photovoltaic technology in our country in recent years, as it was under Microsil making the first module Amorphous silicon technology with entirely Spanish (made in collaboration with CIEMAT), or the manufacture of devices for architectural integration with free geometries that are described in this thesis and that were part of the project Inndisol developments.

Importancia del “efecto rebote” o paradoja de Jevons en el diseño de la política ambiental

En este artículo de reflexión, se analiza el diseño actual de las políticas ambientales en Colombia, las cuales se han centrado principalmente en el aprovechamiento de los recursos naturales como fuentes de materiales y energía para generar crecimiento económico. En este sentido, es evidente que la preocupación colectiva por el manejo de la oferta ambiental, como base para el desarrollo sostenible establecido en la Constitución, no ha logrado implementarse de forma efectiva, principalmente por el enfoque reactivo y coercitivo de las políticas y normativas vigentes, aunadas a un escaso fomento para la transformación del estilo de vida consumista nacional, situación que ha generado un efecto rebote incrementando los niveles de uso y consumo de los recursos naturales (especialmente de los denominados no renovables) y limitado la eficiencia energética; por ejemplo, esto puede observarse en el sector minero-energético nacional. Considerando que existe una preocupación global por la sostenibilidad, es necesario que el diseño de las políticas ambientales nacionales se aleje del optimismo económico y tecnológico del modelo económico vigente e incorpore, de forma cierta en sus políticas, estrategias que permitan equilibrar las relaciones de oferta y demanda de los servicios ambientales que sustentan el desarrollo nacional, alentando, al tiempo, el consumo responsable de la población colombiana, además de atender las iniciativas comunitarias de regulación e inclusión social en el manejo de los bienes y servicios ambientales para generar procesos de sostenibilidad fuerte.