Characterization of microalgae native to Quebec for biofuel production.

La production de biodiésel par des microalgues est intéressante à plusieurs niveaux. Dans le premier chapitre, un éventail de pour et contres concernant l’utilisation de microalgues pour la production de biocarburant sont ici révisés. La culture d’algues peut s'effectuer en utilisant des terres non-arables, de l’eau non-potable et des nutriments de base. De plus, la biomasse produite par les algues est considérablement plus importante que celle de plantes vasculaires. Plusieurs espèces on le contenu lipidique en forme de triacylglycérols (TAGs), qui peut correspondre jusqu'à 30% - 40% du poids sec de la biomasse. Ces proportions sont considérablement plus élevées que celui des huiles contenues dans les graines actuellement utilisées pour le biodiésel de première génération. Par contre, une production pratique et peu couteuse de biocarburant par des microalgues requiert de surpasser plusieurs obstacles. Ceci inclut le développement de systèmes de culture efficace à faible coût, de techniques de récupération requérant peu d’énergie, et de méthodes d’extraction et de conversion de l’huile non-dommageables pour l’environnement et peu couteuses. Le deuxième chapitre explore l'une des questions importantes soulevées dans le premier chapitre: la sélection d'une souche pour la culture. Une collection de souches de microalgues d'eau douce indigène au Québec a été établi et examiné au niveau de la diversité physiologique. Cette collection est composée de cent souches, que apparaissaient très hétérogènes en terme de croissance lorsque mises en culture à 10±2 °C ou 22±2 °C sur un effluent secondaire d’une usine municipale de traitement des eaux usées (EU), défini comme milieu Bold's Basal Medium (BBM). Des diagrammes de dispersion ont été utilisés pour étudier la diversité physiologique au sein de la collection, montrant plusieurs résultats intéressants. Il y avait une dispersion appréciable dans les taux de croissance selon les différents types de milieux et indépendamment de la température. De manière intéressante, en considérant que tous les isolats avaient initialement été enrichis sur milieu BBM, la distribution était plutôt symétrique autour de la ligne d’iso-croissance, suggérant que l’enrichissement sur BBM n’a pas semblé biaiser la croissance des souches sur ce milieu par rapport aux EU. Également, considérant que les isolats avaient d’abord été enrichis à 22°C, il est assez surprenant que la distribution de taux de croissance spécifiques soit aussi symétrique autour de la ligne d’iso-croissance, avec grossièrement des nombres égaux d’isolats de part et d’autre. Ainsi, l’enrichissement à 22°C ne semble pas biaiser les cellules vers une croissance à cette température plutôt que vers 10°C. Les diagrammes de dispersion obtenus lorsque le pourcentage en lipides de cultures sur BBM ont été comparées à des cultures ayant poussé sur EU soit à 10°C ou 22°C rendent évident que la production de lipides est favorisée par la culture sur EU aux deux températures, et que la production lipidique ne semble pas particulièrement plus favorisée par l’une ou l’autre de ces températures. Lorsque la collection a été examinée pour y déceler des différences avec le site d’échantillonnage, une analyse statistique a montré grossièrement que le même degré de diversité physiologique était retrouvé dans les échantillons des deux différents sites. Le troisième chapitre a poursuivi l'évaluation de la culture d'algues au Québec. L’utilisation de déchets industriels riches en nutriments minéraux et en sources de carbone pour augmenter la biomasse finale en microalgues et le produit lipidique à faible coût est une stratégie importante pour rendre viable la technologie des biocarburants par les algues. Par l’utilisation de souches de la collection de microalgues de l’Université de Montréal, ce rapport montre pour la première fois que des souches de microalgues peuvent pousser en présence de xylose, la source de carbone majoritairement retrouvée dans les eaux usées provenant des usines de pâte et papier, avec une hausse du taux de croissance de 2,8 fois par rapport à la croissance photoautotrophe, atteignant jusqu’à µ=1,1/jour. En présence de glycérol, les taux de croissance atteignaient des valeurs aussi élevées que µ=1,52/jour. La production lipidique augmentait jusqu’à 370% en présence de glycérol et 180% avec le xylose pour la souche LB1H10, démontrant que cette souche est appropriée pour le développement ultérieur de biocarburants en culture mixotrophe. L'ajout de xylose en cultures d'algues a montré certains effets inattendus. Le quatrième chapitre de ce travail a porté à comprendre ces effets sur la croissance des microalgues et la production de lipides. Quatre souches sauvages indigènes ont été obersvées quotidiennement, avant et après l’ajout de xylose, par cytométrie en flux. Avec quelques souches de Chlorella, l’ajout de xylose induisait une hausse rapide de l’accumulation de lipide (jusqu’à 3,3 fois) pendant les premières six à douze heures. Aux temps subséquents, les cellules montraient une diminution du contenu en chlorophylle, de leur taille et de leur nombre. Par contre, l’unique membre de la famille des Scenedesmaceae avait la capacité de profiter de la présence de cette source de carbone sous culture mixotrophe ou hétérotrophe sans effet négatif apparent. Ces résultats suggèrent que le xylose puisse être utilisé avant la récolte afin de stimuler l’augmentation du contenu lipidique de la culture d’algues, soit en système de culture continu ou à deux étapes, permettant la biorestauration des eaux usées provenant de l’industrie des pâtes et papiers. Le cinquième chapitre aborde une autre déché industriel important: le dioxyde de carbone et les gaz à effet de serre. Plus de la moitié du dioxyde de carbone qui est émis dans l'atmosphère chaque jour est dégagé par un processus stationnaire, soit pour la production d’électricité ou pour la fabrication industrielle. La libération de CO2 par ces sources pourrait être atténuée grâce à la biorestauration avec microalgues, une matière première putative pour les biocarburants. Néanmoins, toutes les cheminées dégagent un gaz différent, et la sélection des souches d'algues est vitale. Ainsi, ce travail propose l'utilisation d’un état de site particulier pour la bioprospection de souches d'algues pour être utilisé dans le processus de biorestauration. Les résultats montrent que l'utilisation d'un processus d'enrichissement simple lors de l'étape d'isolement peut sélectionner des souches qui étaient en moyenne 43,2% mieux performantes dans la production de biomasse que les souches isolées par des méthodes traditionnelles. Les souches isolées dans ce travail étaient capables d'assimiler le dioxyde de carbone à un taux supérieur à la moyenne, comparées à des résultats récents de la littérature.

Applying scanning electron microscopy for the ultrastructural and clinical analysis of periprosthetic capsules in implant-based breast reconstruction

La reconstruction en deux étapes par expanseur et implant est la technique la plus répandue pour la reconstruction mammmaire post mastectomie. La formation d’une capsule périprothétique est une réponse physiologique universelle à tout corps étranger présent dans le corps humain; par contre, la formation d’une capsule pathologique mène souvent à des complications et par conséquent à des résultats esthétiques sous-optimaux. Le microscope électronique à balayage (MEB) est un outil puissant qui permet d’effectuer une évaluation sans pareille de la topographie ultrastructurelle de spécimens. Le premier objectif de cette thèse est de comparer le MEB conventionnel (Hi-Vac) à une technologie plus récente, soit le MEB environnemental (ESEM), afin de déterminer si cette dernière mène à une évaluation supérieure des tissus capsulaires du sein. Le deuxième objectif est d‘appliquer la modalité de MEB supérieure et d’étudier les modifications ultrastructurelles des capsules périprothétiques chez les femmes subissant différents protocoles d’expansion de tissus dans le contexte de reconstruction mammaire prothétique. Deux études prospectives ont été réalisées afin de répondre à nos objectifs de recherche. Dix patientes ont été incluses dans la première, et 48 dans la seconde. La modalité Hi-Vac s’est avérée supérieure pour l’analyse compréhensive de tissus capsulaires mammaires. En employant le mode Hi-Vac dans notre protocole de recherche établi, un relief 3-D plus prononcé à été observé autour des expanseurs BIOCELL® dans le groupe d’approche d’intervention retardée (6 semaines). Des changements significatifs n’ont pas été observés au niveau des capsules SILTEX® dans les groupes d’approche d’intervention précoce (2 semaines) ni retardée.

Preparation and characterisation of certain II-VI, I-III-VI2 semiconductor thin films and transparent conducting oxides

There is an increasing demand for renewable energies due to the limited availability of fossil and nuclear fuels and due to growing environmental problems. Photovoltaic (PV) energy conversion has the potential to contribute significantly to the electrical energy generation in the future. Currently, the cost for photovoltaic systems is one of the main obstacles preventing production and application on a large scale. The photovoltaic research is now focused on the development of materials that will allow mass production without compromising on the conversion efficiencies. Among important selection criteria of PV material and in particular for thin films, are a suitable band gap, high absorption coefficient and reproducible deposition processes capable of large-volume and low cost production. The chalcopyrite semiconductor thin films such as Copper indium selenide and Copper indium sulphide are the materials that are being intensively investigated for lowering the cost of solar cells. Conversion efficiencies of 19 % have been reported for laboratory scale solar cell based on CuInSe2 and its alloys. The main objective of this thesis work is to optimise the growth conditions of materials suitable for the fabrication of solar cell, employing cost effective techniques. A typical heterojunction thin film solar cell consists of an absorber layer, buffer layer and transparent conducting contacts. The most appropriate techniques have been used for depositing these different layers, viz; chemical bath deposition for the window layer, flash evaporation and two-stage process for the absorber layer, and RF magnetron sputtering for the transparent conducting layer. Low cost experimental setups were fabricated for selenisation and sulphurisation experiments, and the magnetron gun for the RF sputtering was indigenously fabricated. The films thus grown were characterised using different tools. A powder X-ray diffractometer was used to analyse the crystalline nature of the films. The energy dispersive X-ray analysis (EDX) and scanning electron microscopy i (SEM) were used for evaluating the composition and morphology of the films. Optical properties were investigated using the UV-Vis-NIR spectrophotometer by recording the transmission/absorption spectra. The electrical properties were studied using the two probe and four probe electrical measurements. Nature of conductivity of the films was determined by thermoprobe and thermopower measurements. The deposition conditions and the process parameters were optimised based on these characterisations.

Some Aspects of Domain Specific Conceptual Modeling for Simulation of Logistic Terminal Operations

When simulation modeling is used for performance improvement studies of complex systems such as transport terminals, domain specific conceptual modeling constructs could be used by modelers to create structured models. A two stage procedure which includes identification of the problem characteristics/cluster - ‘knowledge acquisition’ and identification of standard models for the problem cluster – ‘model abstraction’ was found to be effective in creating structured models when applied to certain logistic terminal systems. In this paper we discuss some methods and examples related the knowledge acquisition and model abstraction stages for the development of three different types of model categories of terminal systems

Biobutanol from lignocellulosic biomass by a novel Clostridium sporogenes BE01

In the current study, a novel non-acetone forming butanol and ethanol producer Was isolated and identified. Based on the 16s rDNA sequence BLAST and phylogenetic analyses, it was found to have high similarity with the reported hydrogen producing strains of Clostridium sporogenes. Biochemical studies revealed that it is lipase and protease positive. The lipolytic and proteolytic properties are the very important characteristics of Clostridium sporogenes. Sugar utilization profile studies were positive for glucose, saccharose, cellobiose and weakly positive result to xylose. This study demonstrated C. sporogenes BE01, an isolate from NIIST is having potential to compete with existing, well known butanol producers with the advantage of no acetone in the final solvent mixture. Rice straw hydrolysate is a potent source of substrate for butanol production by C. sporogenes BE01. Additional supplementation of vitamins and minerals were avoided by using rice straw hydrolysate as substrate. Its less growth, due to the inhibitors present in the hydrolysate and also inhibition by products resulted in less efficient conversion of sugars to butanol. Calcium carbonate played an important role in improving the butanol production, by providing the buffering action during fermentation and stimulating the electron transport mediators and redox reactions favoring butanol production. Its capability to produce acetic acid, butyric acid and hydrogen in significant quantities during butanol production adds value to the conversion process of lignocellulosic biomass to butanol. High cell density fermentation by immobilizing the cells on to ceramic particles improved the solvents and VFA production. Reduced sugar utilization from the concentrated hydrolysate could be due to accumulation of inhibitors in the hydrolysate during concentration. Two-stage fermentation was very efficient with immobilized cells and high conversions of sugars to solvents and VFAs were achieved. The information obtained from the study would be useful to develop a feasible technology for conversion of lignocellulosic biomass to biobutanol.

Hybrid optimization schemes for quantum control

Optimal control theory is a powerful tool for solving control problems in quantum mechanics, ranging from the control of chemical reactions to the implementation of gates in a quantum computer. Gradient-based optimization methods are able to find high fidelity controls, but require considerable numerical effort and often yield highly complex solutions. We propose here to employ a two-stage optimization scheme to significantly speed up convergence and achieve simpler controls. The control is initially parametrized using only a few free parameters, such that optimization in this pruned search space can be performed with a simplex method. The result, considered now simply as an arbitrary function on a time grid, is the starting point for further optimization with a gradient-based method that can quickly converge to high fidelities. We illustrate the success of this hybrid technique by optimizing a geometric phase gate for two superconducting transmon qubits coupled with a shared transmission line resonator, showing that a combination of Nelder-Mead simplex and Krotov’s method yields considerably better results than either one of the two methods alone.

Does it pay to be socially responsible? Evidence from spanish retail banking sector

This paper presents a theoretical and empirical analysis of strategic competition in retail banking when some of the financial firms are non-profit organisations that invest in social activities. Banking literature about competition is fairly large, but the strategic interaction between profit maximizing and non profit maximizers has not been extensively analysed except for Purroy and Salas (1999). In this paper, a completely different approach is taken. An adaptation of Hotelling’s two stage model of spatial competition is developed to take into account consumer perceptions respect to the two different types of financial institutions. The empirical analysis confirms that consumers take into account other features different from the price, such as social contribution or closer service to make a deposit or mortgage decision. These conclusions are of interest in the debate about a firm’s social or ethical activities. It is shown that if consumers value social activities, firms can improv

Efecto de la competencia en la escogencia de estándares educativos

En la literatura económica no se ha estudiado como la competencia entre las instituciones educativas afecta específicamente la escogencia de estándares educativos y el valor de matrícula. Usando un modelo teórico analizo como la competencia entre las instituciones educativas afectan la escogencia de estándares académicos, comparando la solución en competencia con la solución eficiente y la solución de monopolio. Los individuos son heterogéneos y se diferencian en su habilidad, las instituciones educativas compiten estableciendo en una primera etapa el estándar educativo, y en una segunda etapa el valor de matrícula. Una vez definidos los estándares y los valores de matrícula, estos son información pública, permitiendo a los individuos escoger entre ingresar o no a una institución educativa o a que institución educativa ingresar de acuerdo a la habilidad innata y al costo asociado al esfuerzo. En los resultados se muestra que el bienestar social aumenta cuando en la economía existe más de una institución educativa con estándares diferentes, y la solución de mercado, en monopolio o en competencia, obliga a los estudiantes a ejercer un mayor esfuerzo para alcanzar el título. Independiente a la relación de costos, el valor de matrícula es siempre mayor para la institución con estándar educativo más alto, y mayor en la solución de mercado. Cuando el costo unitario de la institución con estándar más alto es mayor o igual al costo de la institución con menor estándar, los estándares educativos escogidos por el planificador son mayores y el esfuerzo requerido por los individuos es menor respecto a la solución de mercado.

PAPP-A y β-hCG libre como predictores de preeclampsia y bajo peso al nacer en una población latina

Introducción: La Preeclampsia ocurre entre el 2-7% de los embarazos. Previos estudios han sugerido la asociación entre los niveles alterados de PAPP-A y la β-hCG libre con el desarrollo de Preeclampsia (PE) y/o Bajo Peso al Nacer (BPN). Metodología: El diseño del estudio es de Prueba Diagnóstica con enfoque de casos y controles. Las mediciones séricas de PAPP-A y la β-hCG libre, fueron realizadas entre la semana 11-13.6 días durante 2 años. Resultados: La cohorte incluyó 399 pacientes, la incidencia de PE fue de 2,26% y de BPN fue de 14.54%. El punto de corte del percentil 10 fue MoM PAPP-A: 0,368293 y MoM β-hCG libre: 0,412268; la especificidad en PE leve fue de 90,5 y para BPN de 90. Los MoM de la β-hCG libre, la edad y el peso materno se comportan como factores de riesgo, mientras que mayores valores de MoM de la PAPP-A y mayor número de partos factores de protección. Para el BPEG severo la edad materna y la paridad se comportan como factores de riesgo, mientras que un aumento promedio de los valores de los MoM de la PAPP-A y la β-hCG libre, como factores de protección en el desarrollo de BPEG Severo. Conclusiones: Existe una relación significativa entre los valores alterados de PAPP-A y de β-hCG libre, valorados a la semana 11 a 13 con la incidencia de Preeclampsia y de Bajo Peso al nacer en fetos cromosómicamente normales, mostrando unos niveles significativamente más bajos a medida que aumentaba la severidad de la enfermedad.

Enalapril versus nifedipino para el manejo de la hipertensión arterial postparto

Introducción: Los desórdenes hipertensivos en el embarazo son la mayor causa de morbimortalidad materna en el mundo, su tratamiento habitualmente se realiza con nifedipino o enalapril durante el postparto indistintamente, pero no hay estudios que los comparen. Metodología: Se realizó un estudio de corte transversal con fines analíticos en el cual se incluyeron las historias clínicas de pacientes con trastorno hipertensivo durante el postparto que recibieron alguno de estos dos medicamentos y se evaluó el control de tensión arterial, necesidad de otros antihipertensivos, efectos adversos, presencia de complicaciones en ambos grupos. Resultados: Se estudió una muestra representativa, homogénea de 139 pacientes (p 0,43). Todas controlaron las cifras tensionales con el medicamento recibido. El 45% (n=62) recibió enalapril 20 mg cada 12 horas, el 40% (n=56) recibió nifedipino 30 mg cada 8 horas, el 15% (n=21) recibió nifedipino 30 mg cada 12 horas. No se presentaron efectos adversos, complicaciones o mortalidad en ninguno de los grupos. Las pacientes con enalapril requirieron más antihipertensivos comparado con las pacientes que recibieron nifedipino con diferencia estadísticamente significativa (p 0,001). Discusión La escogencia de un antihipertensivo durante el postparto debe estar encaminada al tipo de trastorno antihipertensivo: aquellos que se presentan por primera vez durante el embarazo se les administra nifedipino con excelentes resultados; aquellos con antecedente de hipertensión previa se les administra enalapril con buenos resultados. Ambos medicamentos controlaron la presión arterial adecuadamente sin complicaciones ni mortalidad.

Estudio de corte transversal en minería subterránea. Asociación entre los riesgos identificados por los trabajadores y los establecidos por las empresas. Boyacá - Colombia 2014.

Introducción. La minería subterránea de carbón en Colombia, es una de las áreas productivas más importantes con grandes oportunidades de trabajo para el capital obrero. Sin embargo en el sector se ha venido incrementando la accidentalidad problema que tiende a aumentar por el desarrollo proyectado para el 2019 en cuanto al número de trabajadores y la llegada de nuevas tecnologías. Objetivo. Determinar la asociación entre los riesgos identificados por los trabajadores y los establecidos por la empresa en los respectivos subprogramas de medicina preventiva y del trabajo, higiene y seguridad Industrial y caracterizar las actividades de los subprogramas de medicina preventiva y del trabajo, higiene y seguridad industrial implementados en las empresas. Materiales y métodos Se realizó un estudio de corte transversal, con el propósito de establecer frecuencias de asociación entre los riesgos identificados por los trabajadores y los establecidos por las empresas de minería subterránea de carbón en el departamento de Boyacá. Se aplicaron dos cuestionarios individual y de empresa, se hizo la caracterización de las actividades y se determino la asociación entre ambas por medio de análisis estadístico, la muestra fue probabilística, estratificada, con asignación proporcional aleatoria y por conglomerados bietapicos. Resultados El estudio evidenció que apenas se presenta un cumplimiento levemente superior al 50% del ordenamiento legal. En cuanto a la identificación y conocimiento del riesgo, la asociación entre el riesgo reconocido por los trabajadores y los reportados por la empresa fue significativo en físico ruido 16,2% y trabajo en caliente 8,88%. La asociación entre el uso de elementos de protección personal por parte de los trabajadores y los entregados por la empresa fue significativa en protección respiratoria con cartucho 75,80% y protección aditiva tipo inserción 78,00% y tipo copa 80,40%. Conclusiones Se encontró entre otros que los riesgos identificados por los trabajadores y establecidos por las empresas son muy pocos y que apenas se cumplen los requisitos legales vigentes.

Determinantes de la estructura de capital en Colombia una aproximación de regresión por cuartiles

Con el objetivo de conocer la influencia de los diferentes niveles de apalancamiento en el crecimiento de las empresas colombianas, surge la necesidad de responder la siguiente pregunta: ¿qué determina la elección de estructura de capital de las firmas? La regresión por cuantiles permite examinar toda la distribución de las firmas y no solo una medida de la tendencia central de la distribución de la estructura de capital. De esta manera se puede evaluar la importancia relativa de las diferentes variables explicativas en diferentes puntos de la distribución del apalancamiento de las firmas. Razón por la cual se utilizará esta aproximación; sin embargo también se utilizará el método de regresión para datos de panel (también llamado datos longitudinales) con efectos aleatorios, para comparar resultados, esto teniendo en cuenta que los datos no sólo varían entre observaciones sino también en el tiempo. De esta manera, aplicar el método de regresión por cuantiles, permite darle una mirada más profunda a la elección del nivel de apalancamiento, pues permite discriminar el efecto de las variables entre firmas altamente apalancadas y bajamente apalancadas.

Academic achievement in sciences: the role of preferences and educative assets

This paper provides new evidence on the effect of pupil’s self-motivation and academic assets allocation on the academic achievement in sciences across countries. By using the Programme for International Student Assessment 2006 (PISA 2006) test we find that both explanatory variables have a positive effect on student’s performance. Self-motivation is measured through an instrument that allows us to avoid possible endogeneity problems. Quantile regression is used for analyzing the existence of different estimated coefficients over the distribution. It is found that both variables have different effect on academic performance depending on the pupil’s score. These findings support the importance of designing focalized programs for different populations, especially in terms of access to information and communication technologies such as internet.

Etnic background and academic performance in Colombia

In Colombia, students from an ethnic group have a lower academic achievement with respect totheir non-ethnic peers in standardized test scores on math and language. This gap is persistentat a state level, especially in high ethnic density states. Using information from the state academictest (SABER 11), this study corroborates the existence of an academic gap between ethnicand non-ethnic students and, additionally, decomposes it in factors related to observable characteristics,such as family and school; and non-observable factors. The methodology proposed byBlinder and Oaxaca applied to quantile regression is used in order to determine the existence oftest score gaps throughout the distribution of academic performance. Results indicate that forstates where there is a statistically significant gap, a sizeable portion of it is attributed to nonobservablefactors. Nonetheless, at distinct levels of academic performance, the gap size and theextent to which it can be attributed non-observable factors vary according to the state

Diferenciales salariales por género y región en Colombia: Una aproximación con regresión por cuantiles

The evidence of gender pay gap is present in the Colombian labormarket, as in many other countries. This gap is not homogeneous in the territory,which provides the rationale for a detailed analysis of what is happening in each ofthe regions of the country. The results show differentials of positive wage gaps infavor of men, in most of the main cities. Not all this difference can be attributedto the existence of discrimination as there exist factors that explain part of thewage gap. To identify the relevance of those factors we use the Blinder-Oaxaca,BO, decomposition in the context of quantile regression. The results of the BOmethod suggest that wage gaps are not explained by the observable attributes ofindividuals. These gaps are mostly explained by the effect of pay gaps to attributessuch as education, and unobserved attributes. The analysis by cities shows patternsthat reveal a higher wage gap in the peripheral cities as opposed to Bogot´a, Cali,Medellín, Manizales and Pereira. Differences in compensation to attributes arerepresented by what is known as the coefficients effect. This effect comprises aswell the existence of discrimination by gender, thus this result deserves specialattention for the purposes of gender equalizing payment policies