Producción de hidrogeno a partir de plasticos mediante pirólisis y reformado catalítico en línea

Los plásticos proporcionan claros beneficios a la sociedad, es un material de innegable utilidad presente en infinidad de productos de uso cotidiano . No obstante, p ese a no ser considerados resi duos peligrosos, los res i duos plásticos representan un problema ambiental global de creciente preocupación ya que la cultura del uso y desecho que prevalece hoy en día hac e que la generación de res i duos ocurra de manera masiva y conti nua . Además, e l plástico es un material inorgánico que tiene alta durabilidad. Se calcula que puede tardar entre 100 y 1000 años en degradarse d ependiendo del tipo de plástico, lo que supone que no se reincorpore fácilmente a los ciclos naturales, permaneciendo por largos periodos y afectando de diferentes maneras los lugares donde queda dispuesto. Por lo tanto, los impactos ambientales son acumulativos, de largo plazo y lejanos. El interés de reciclar los plá sticos surge por la necesidad de eliminar su dep ó sito en vertederos, donde dada su baja degradabilidad solo originan problemas medioambientales y de deterioro del paisaje. A nivel mundial , el principal impacto ambiental de los res i duos p lásticos es la contaminación de los océanos y mares. Es un impacto acumulativo que se presenta a largo plazo y cubre gran cantidad de espacios de todo el planeta. Se han encontrado cantidades substanciales de residuos contaminando los hábitats marinos desde los polos hasta el ecuador, desde costas remotas inhabitadas hasta costas altamente pobladas y áreas profundas del océano (Barnes y cols., 2009 ) . El bajo peso del plástico, que es una ventaja en las etapas de distri bución y consumo del producto plástico, se convierte en una problemática ambiental cuando los residuos plásticos navegan por corrientes subterráneas, ríos, mares y océanos.

HYBRID PHOTOVOLTAIC DEVICES BASED ON ORGANIC SEMICONDUCTING POLYMERS AND INORGANIC NANOSTRUCTURED ELECTRODES

La fotovoltaica orgánica es una tecnología solar emergente que todavía no ha entrado en el mercado. El objetivo de esta tesis ha sido acercar un poco más la industrialización de dicha tecnología mediante el incremento de la eficiencia y la durabilidad de estos dispositivos solares. Para la consecución de dicho objetivo se identificaron las limitaciones existentes y se diseñó una hora de ruta con diversas estrategias para poder superar cada uno de los problemas. Así, mediante un exhaustivo control de la nano morfología del film fotoactivo y la introducción de electrodos nanoestructurados se ha conseguido incrementar la eficiencia. La sustitución de los electrodos estándares por nuevos electrodos basados en óxidos metálicos confiere durabilidad al sistema. Por último, la sustitución del óxido de indio y estaño como electrodo transparente por nanohilos metálicos de plata habilita la posibilidad de fabricar dispositivos solares flexibles de bajo coste.

Estudio del efecto de la hidratación de la escoria blanca de acería de HEA: aplicación en pastas y morteros de cemento

xxiv, 252 p.

Advanced Reaction Systems for Hydrogen Production

[EN] This PhD work started in March 2010 with the support of the University of the Basque Country (UPV/EHU) under the program named “Formación de Personal Investigador” at the Chemical and Environmental Engineering Department in the Faculty of Engineering of Bilbao. The major part of the Thesis work was carried out in the mentioned department, as a member of the Sustainable Process Engineering (SuPrEn) research group. In addition, this PhD Thesis includes the research work developed during a period of 6 months at the Institut für Mikrotechnik Mainz GmbH, IMM, in Germany. During the four years of the Thesis, conventional and microreactor systems were tested for several feedstocks renewable and non-renewable, gases and liquids through several reforming processes in order to produce hydrogen. For this purpose, new catalytic formulations which showed high activity, selectivity and stability were design. As a consequence, the PhD work performed allowed the publication of seven scientific articles in peer-reviewed journals. This PhD Thesis is divided into the following six chapters described below. The opportunity of this work is established on the basis of the transition period needed for moving from a petroleum based energy system to a renewable based new one. Consequently, the present global energy scenario was detailed in Chapter 1, and the role of hydrogen as a real alternative in the future energy system was justified based on several outlooks. Therefore, renewable and non-renewable hydrogen production routes were presented, explaining the corresponding benefits and drawbacks. Then, the raw materials used in this Thesis work were described and the most important issues regarding the processes and the characteristics of the catalytic formulations were explained. The introduction chapter finishes by introducing the concepts of decentralized production and process intensification with the use of microreactors. In addition, a small description of these innovative reaction systems and the benefits that entailed their use were also mentioned. In Chapter 2 the main objectives of this Thesis work are summarized. The development of advanced reaction systems for hydrogen rich mixtures production is the main objective. In addition, the use and comparison between two different reaction systems, (fixed bed reactor (FBR) and microreactor), the processing of renewable raw materials, the development of new, active, selective and stable catalytic formulations, and the optimization of the operating conditions were also established as additional partial objectives. Methane and natural gas (NG) steam reforming experimental results obtained when operated with microreactor and FBR systems are presented in Chapter 3. For these experiments nickel-based (Ni/Al2O3 and Ni/MgO) and noble metal-based (Pd/Al2O3 and Pt/Al2O3) catalysts were prepared by wet impregnation and their catalytic activity was measured at several temperatures, from 973 to 1073 K, different S/C ratios, from 1.0 to 2.0, and atmospheric pressure. The Weight Hourly Space Velocity (WHSV) was maintained constant in order to compare the catalytic activity in both reaction systems. The results obtained showed a better performance of the catalysts operating in microreactors. The Ni/MgO catalyst reached the highest hydrogen production yield at 1073 K and steam-to-carbon ratio (S/C) of 1.5 under Steam methane Reforming (SMR) conditions. In addition, this catalyst also showed good activity and stability under NG reforming at S/C=1.0 and 2.0. The Ni/Al2O3 catalyst also showed high activity and good stability and it was the catalyst reaching the highest methane conversion (72.9 %) and H2out/CH4in ratio (2.4) under SMR conditions at 1073 K and S/C=1.0. However, this catalyst suffered from deactivation when it was tested under NG reforming conditions. Regarding the activity measurements carried out with the noble metal-based catalysts in the microreactor systems, they suffered a very quick deactivation, probably because of the effects attributed to carbon deposition, which was detected by Scanning Electron Microscope (SEM). When the FBR was used no catalytic activity was measured with the catalysts under investigation, probably because they were operated at the same WHSV than the microreactors and these WHSVs were too high for FBR system. In Chapter 4 biogas reforming processes were studied. This chapter starts with an introduction explaining the properties of the biogas and the main production routes. Then, the experimental procedure carried out is detailed giving concrete information about the experimental set-up, defining the parameters measured, specifying the characteristics of the reactors used and describing the characterization techniques utilized. Each following section describes the results obtained from activity testing with the different catalysts prepared, which is subsequently summarized: Section 4.3: Biogas reforming processes using γ-Al2O3 based catalysts The activity results obtained by several Ni-based catalysts and a bimetallic Rh-Ni catalyst supported on magnesia or alumina modified with oxides like CeO2 and ZrO2 are presented in this section. In addition, an alumina-based commercial catalyst was tested in order to compare the activity results measured. Four different biogas reforming processes were studied using a FBR: dry reforming (DR), biogas steam reforming (BSR), biogas oxidative reforming (BOR) and tri-reforming (TR). For the BSR process different steam to carbon ratios (S/C) from 1.0 to 3.0, were tested. In the case of BOR process the oxygen-to-methane (O2/CH4) ratio was varied from 0.125 to 0.50. Finally, for TR processes different S/C ratios from 1.0 to 3.0, and O2/CH4 ratios of 0.25 and 0.50 were studied. Then, the catalysts which achieved high activity and stability were impregnated in a microreactor to explore the viability of process intensification. The operation with microreactors was carried out under the best experimental conditions measured in the FBR. In addition, the physicochemical characterization of the fresh and spent catalysts was carried out by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES), N2 physisorption, H2 chemisorption, Temperature Programmed Reduction (TPR), SEM, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) and X-ray powder Diffraction (XRD). Operating with the FBR, conversions close to the ones predicted by thermodynamic calculations were obtained by most of the catalysts tested. The Rh-Ni/Ce-Al2O3 catalyst obtained the highest hydrogen production yield in DR. In BSR process, the Ni/Ce-Al2O3 catalyst achieved the best activity results operating at S/C=1.0. In the case of BOR process, the Ni/Ce-Zr-Al2O3 catalyst showed the highest reactants conversion values operating at O2/CH4=0.25. Finally, in the TR process the Rh-Ni/Ce-Al2O3 catalyst obtained the best results operating at S/C=1.0 and O2/CH4=0.25. Therefore, these three catalysts were selected to be coated onto microchannels in order to test its performance under BOR and TR processes conditions. Although the operation using microreactors was carried out under considerably higher WHSV, similar conversions and yields as the ones measured in FBR were measured. Furthermore, attending to other measurements like Turnover Frequency (TOF) and Hydrogen Productivity (PROD), the values calculated for the catalysts tested in microreactors were one order of magnitude higher. Thus, due to the low dispersion degree measured by H2-chemisorption, the Ni/Ce-Al2O3 catalyst reached the highest TOF and PROD values. Section 4.4: Biogas reforming processes using Zeolites L based catalysts In this section three type of L zeolites, with different morphology and size, were synthesized and used as catalyst support. Then, for each type of L zeolite three nickel monometallic and their homologous Rh-Ni bimetallic catalysts were prepared by the wetness impregnation method. These catalysts were tested using the FBR under DR process and different conditions of BSR (S/C ratio of 1.0 and 2.0), BOR (O2/CH4 ratio of 0.25 and 0.50) and TR processes (at S/C=1.0 and O2/CH4=0.25). The characterization of these catalysts was also carried out by using the same techniques mentioned in the previous section. Very high methane and carbon dioxide conversion values were measured for almost all the catalysts under investigation. The experimental results evidenced the better catalytic behavior of the bimetallic catalysts as compared to the monometallic ones. Comparing the catalysts behavior with regards to their morphology, for the BSR process the Disc catalysts were the most active ones at the lowest S/C ratio tested. On the contrary, the Cylindrical (30–60 nm) catalysts were more active under BOR conditions at O2/CH4=0.25 and TR processes. By the contrary, the Cylindrical (1–3 µm) catalysts showed the worst activity results for both processes. Section 4.5: Biogas reforming processes using Na+ and Cs+ doped Zeolites LTL based catalysts A method for the synthesis of Linde Type L (LTL) zeolite under microwave-assisted hydrothermal conditions and its behavior as a support for heterogeneously catalyzed hydrogen production is described in this section. Then, rhodium and nickel-based bimetallic catalysts were prepared in order to be tested by DR process and BOR process at O2/CH4=0.25. Moreover, the characterization of the catalysts under investigation was also carried out. Higher activities were achieved by the catalysts prepared from the non-doped zeolites, Rh-Ni/D and Rh-Ni/N, as compared to the ones supported on Na+ and Cs+ exchanged supports. However, the differences between them were not very significant. In addition, the Na+ and Cs+ incorporation affected mainly to the Disc catalysts. Comparing the results obtained by these catalysts with the ones studied in the section 4.4, in general worst results were achieved under DR conditions and almost the same results when operated under BOR conditions. In Chapter 5 the ethylene glycol (EG) as feed for syngas production by steam reforming (SR) and oxidative steam reforming (OSR) was studied by using microchannel reactors. The product composition was determined at a S/C of 4.0, reaction temperatures between 625°C and 725°C, atmospheric pressure and Volume Hourly Space Velocities (VHSV) between 100 and 300 NL/(gcath). This work was divided in two sections. The first one corresponds to the introduction of the main and most promising EG production routes. Then, the new experimental procedure is detailed and the information about the experimental set-up and the measured parameters is described. The characterization was carried out using the same techniques as for the previous chapter. Then, the next sections correspond to the catalytic activity and catalysts characterization results. Section 5.3: xRh-cm and xRh-np catalysts for ethylene glycol reforming Initially, catalysts with different rhodium loading, from 1.0 to 5.0 wt. %, and supported on α-Al2O3 were prepared by two different preparation methods (conventional impregnation and separate nanoparticle synthesis). Then, the catalysts were compared regarding their measured activity and selectivity, as well as the characterization results obtained before and after the activity tests carried out. The samples prepared by a conventional impregnation method showed generally higher activity compared to catalysts prepared from Rh nanoparticles. By-product formation of species such as acetaldehyde, ethane and ethylene was detected, regardless if oxygen was added to the feed or not. Among the catalysts tested, the 2.5Rh-cm catalyst was considered the best one. Section 5.4: 2.5Rh-cm catalyst support modification with CeO2 and La2O3 In this part of the Chapter 5, the catalyst showing the best performance in the previous section, the 2.5Rh-Al2O3 catalyst, was selected in order to be improved. Therefore, new Rh based catalysts were designed using α-Al2O3 and being modified this support with different contents of CeO2 or La2O3 oxides. All the catalysts containing additives showed complete conversion and selectivities close to the equilibrium in both SR and OSR processes. In addition, for these catalysts the concentrations measured for the C2H4, CH4, CH3CHO and C2H6 by-products were very low. Finally, the 2.5Rh-20Ce catalyst was selected according to its catalytic activity and characterization results in order to run a stability test, which lasted more than 115 hours under stable operation. The last chapter, Chapter 6, summarizes the main conclusions achieved throughout this Thesis work. Although very high reactant conversions and rich hydrogen mixtures were obtained using a fixed bed reaction system, the use of microreactors improves the key issues, heat and mass transfer limitations, through which the reforming reactions are intensified. Therefore, they seem to be a very interesting and promising alternative for process intensification and decentralized production for remote application.

Desarrollo de capas de contacto para su aplicación en SOFC

256 p.+anexos

Intercambio iónico en estado sólido de cobre sobre zeolitas

La creciente preocupación por reducir las emisiones de CO2, responsable entre otros del efecto invernadero, ha promovido el desarrollo de vehículos de bajo consumo de combustible, como son los vehículos ligeros, híbridos y vehículos con motores diésel. Los motores diésel tienen varias ventajas sobre los motores de gasolina: menor consumo de combustible (menor producción de CO2), mayor par motor y mayor durabilidad. Sin embargo, la efectividad de los catalizadores de estos vehículos a la hora de eliminar los NOx producidos durante la combustión es limitada, por lo que se buscan nuevas alternativas a los catalizadores clásicos, que puedan eliminar en mayor medida estos compuestos, como la tecnología SCR. Los catalizadores estudiados para esta tecnología son zeolitas intercambiadas con metales de transición, como son el Cu o el Fe, puesto que presentan una muy buena relación entre conversión de los NOx y estabilidad a altas temperaturas.

Síntesis y caracterización de perovskitas LaCoO3 y LaMnO3 para la oxidación de NO a NO2

Las perovskitas con fórmula general ABO(3) son una alternativa prometedora a los catalizadores convencionales basados en metales nobles para la reducción de contaminantes procedentes de motores diésel, debido a su bajo coste, excelentes propiedades redox y alta durabilidad. En este trabajo se sintetizarán las perovskitas LaCoO3 y LaMnO3, por el método del ácido cítrico. Las muestras preparadas serán caracterizadas por técnicas como XRD, BET, H2-TPR y SEM. Se analizará su actividad en la reacción de oxidación de NO a NO(2).

Efecto modulador de variables socioemocionales en el entrenamiento en estrategias de elaboración en Educación Secundaria Obligatoria (ESO) : paráfrasis y aplicaciones.

Resumen tomado de la publicación

Tasa de depreciación endógena y crecimiento económico

En este trabajo se estudian las caracter´ısticas de los incentivos para invertir en bienes de capital con mayor durabilidad. Se considera el hecho de que las economías que invierten en bienes de capital menos duraderos pueden tener menor crecimiento econ´omico. Se elabora un modelo te´orico en el que la tasa de depreciaci´on es endógena y su reducci´on refleja innovaciones tecnológicas. Las tecnologías se diferencian por la tasa de depreciaci´on y aquellas que son más durables son m´as costosas. Esta estructura puede conducir a dos estados estacionarios debido a la complementariedad entre el capital y la tasa de depreciación. El principal resultado del documento es que se encuentran trampas de pobreza asociadas con altas tasas de depreciación.

Perdurabilidad empresarial: concepto y significados

Los grandes aportes generados por las antiguas civilizaciones y los filósofos más destacados a lo largo del tiempo, permiten entender la procedencia de algunos términos de los que hoy en día se hace uso. Estas contribuciones comienzan a través de la concepción del término tiempo, desde la antigüedad hasta los tiempos modernos, las cuales conllevan a entender que el tiempo es aquel que define la durabilidad de las cosas. De acuerdo a esto, se propone un acercamiento sobre el origen del término perdurabilidad, el cual será la base de la presente investigación. Entender la procedencia del término y el uso que se le da a sí mismo, facilita la aplicación el ámbito empresarial; el cual, a partir de diferentes posturas de autores nacionales e internacionales y basados en los parámetros que ha establecido la Universidad del Rosario, se establece un marco teórico de apoyo para futuras investigaciones dedicadas a la perdurabilidad empresarial. Asimismo, se establecen o se plasman algunos principios o factores de éxito que ayudan a que una empresa logre traspasar fronteras en tiempo y en rentabilidad; es decir que no solo permanezca muchos años en el mercado, sino que además se mantenga en constante crecimiento y rentabilidad.

Thanatos empresarial, muerte empresarial en el sector industrial, comportamientos y consecuencias

Este trabajo hace parte de los proyectos de investigación que se encuentran dentro del Grupo de Investigación en Perdurabilidad Empresarial y la Línea de Realidad Empresarial, los cuales se enfocan en las relaciones de las organizaciones con los diferentes agentes que las afectan. La presente investigación se desarrolla dentro de un programa concreto llamado Epidemiología empresarial y tiene como propósito identificar el comportamiento del Thanatos empresarial en el sector industrial en Colombia, desde 2007 hasta 2013. Sin embargo, dentro del estudio se nombran algunos resultados encontrados de la liquidación obligatoria previos al año 2007. Inicialmente, el trabajo contiene una recolección de información de diferentes expertos y académicos que se han encargado de estudiar la perdurabilidad de las empresas y los factores que la afectan. Así mismo, en el trabajo se realiza una aproximación teórica al fenómeno de morbilidad empresarial y se lleva a cabo un análisis a partir de cifras reales que permiten identificar el efecto que tiene dicho fenómeno en la economía colombiana y el bienestar de sus habitantes. Así mismo, se desarrolla un concepto general de la situación del sector industrial en Colombia y de su impacto en la economía del país. Por otro lado, se analizan las oportunidades y retos que ofrece el reciente tratado de libre comercio con Estados Unidos y se hace una aproximación a las teorías de internacionalización de Dunning, Johanson, Vahlne y Mattson, y la relación que se establece a partir de ellas. Así mismo, se identifican factores que amenazan la durabilidad de las empresas y la creación de las mismas. Para el desarrollo del estudio se tomaron datos otorgados por la Superintendencia de Sociedades , a partir de los cuales se identificaron las empresas que han venido entrando a procesos de liquidación y reorganización. Teniendo el cuenta que pueden presentarse dos tipos de liquidación en Colombia, la investigación se divide en dos capítulos: liquidación obligatoria y liquidación judicial. En cada uno de estos capítulos se presentan el número de empresas que entraron en liquidación y las ciudades que presentaron más liquidaciones de las empresas en el sector industrial. Finalmente, a partir del análisis la información encontrada, se presenta una serie de recomendaciones a los principales problemas encontrados relacionados con el cierre de las empresas en el País.

Tasa de depreciación endógena y crecimiento económico

En este trabajo se estudian las características de los incentivos para invertir en bienes de capital con mayor durabilidad. Se considera el hecho de que las economías que invierten en bienes de capital menos duraderos pueden tener menor crecimiento económico. Se elabora un modelo teórico en el que la tasa de depreciación es endógena y su reducción refleja innovaciones tecnológicas. Las tecnologías se diferencian por la tasa de depreciación y aquellas que son más durables son más costosas. Esta estructura puede conducir a dos estados estacionarios debido a la complementariedad entre el capital y la tasa de depreciación. El principal resultado del documento es que se encuentran trampas de pobreza asociadas con altas tasas de depreciación.

Los modelos escolares de la oficina técnica para la construcción de escuelas.

Resumen basado en el de la publicación

Juegos y actividades con material de desecho.

Conjunto de juegos y ejercicios con materiales de desecho que sirven de recurso didáctico para cumplir los objetivos del currículum de educación física y trabajar el tema transversal de la educación ambiental en la educación primaria y secundaria. Se establecen las características del material de desecho a partir de las ventajas y desventajas que conlleva su utilización en el aula. Se indican cómo construirlos, modificarlos o reciclarlos teniendo en cuenta los aspectos de seguridad, eficacia y durabilidad. De cada ejercicio se ofrece el tipo de contenido a desarrollar y se explica el proceso de aplicación ilustrado con dibujos.

O comportamento humano na dinâmica familiar. 'El comportamiento humano en la dinámica familiar'.

Estudiar el comportamiento humano en la dinámica familiar junto con las necesidades afectivas relacionadas con el ámbito familiar. Se estructura en siete capítulos. El primer capítulo explica la estructura de la personalidad, las teorías psicoanalíticas, las teorías tipológicas y las estructuras diferenciadas. En el capítulo segundo explica la estructura de la comunidad familiar tanto en la situación temporal y espacial. En el capítulo tercero desarrolla la afectividad y la motivación. En el capítulo cuarto trata la motivación en el proceso biológico de la personalidad, así como su concepto biológico de la motivación y la personalidad. En el capítulo quinto trata el funcionamiento de la afectividad y la motivación en la organización familiar, en la relaciones del matrimonio, en las relaciones con los hijos, y con la comunidad social. En el capítulo sexto desarrolla las crisis de la comunidad familiar y los hijos: las crisis más frecuentes, las causas de esas crisis, así como las influencias ideológicas y políticas junto con las ideológicas y religiosas. En el capítulo séptimo trata la educación y la promoción de la comunidad familiar. 1) La educación dura toda la vida del individuo. 2) La educación parte del principio de durabilidad del hombre y del principio de educabilidad. 3) La dignidad del hombre proviene en primer lugar de ser un ser un dotado de razón e inteligencia. 4) Siempre hay un periodo de formación, de educación y preparación.