Incendis històrics a l'alta muntanya pirinenca : anàlisi dels carbons sedimentaris a la torbera de Montarenyo (Lladorre, Pallars Sobirà)

Les zones europees d’alta muntanya, concretament les mediterrànies, han estat utilitzades des de temps remots per l’ésser humà, a través de l’aprofitament de boscos i prats mitjançant activitats com l’agricultura, la ramaderia, la silvicultura i la metal·lúrgia. Però, des de fa temps, amb l’abandonament de les àrees rurals, estem davant d’una falta de gestió dels boscos, degut a la pèrdua de les activitats tradicionals. L’objectiu d’aquest treball és el de determinar l’impacte provocat per les societats antigues sobre els boscos, amb la utilització del foc com a eina de gestió, així com l’anàlisi dels processos d’antropització de les zones de muntanya que utilitzaven aquest recurs. En aquest treball l’anàlisi de l’evolució del paisatge es fa mitjançant l’estudi de les comunitats vegetals històriques i la dinàmica d’incendis, a través de dues metodologies basades en testimonis sedimentaris: l’anàlisi de carbons i l’anàlisi del pol·len. El testimoni sedimentari ha estat extret de la torbera ombrotròfica de Montarenyo, situada a la vessant sud dels Pirineus, a la Vall de Cardós, al Pallars Sobirà. Aquestes dues disciplines han permès indagar en la geohistòria ambiental, per tal d’establir les relacions entre l’ambient i la societat. Els resultats mostren que el foc ha estat utilitzat per nombroses activitats, creant unes dinàmiques forestals característiques. El paisatge actual és conseqüència de les pressions que va haver de patir el bosc durant anys, unes pressions que, amb major o menor mesura han gestionat les masses forestals. Cal doncs conèixer quina ha estat la gestió històrica del bosc per entendre’n el seu estat actual i poder escollir la gestió més adequada per conservar-lo.

Planta de producción de acrilonitrilo

El proyecto realizado, se basa en la producción de acrilonitrilo mediante el proceso Sohio. El proceso consiste en la amonoxidación catalítica del propileno, mediante un catalizador de óxidos de metales tales como vanadio y molibdeno. Junto al acrilonitrilo se obtienen como subproductos sulfato de amonio, cianuro de hidrógeno y acetonitrilo “bruto”. Éste último es utilizado como materia prima por otras industrias. Para lograr el objetivo del proyecto, se requiere de un reactor catalítico de tipo lecho fluidizado de grandes dimensiones y por ello, se opta por duplicarlo. También se requiere un cristalizador, para la obtención de la sal de amonio, y además un conjunto de 9 columnas de separación, de las cuales dos son de absorción, cinco de rectificación convencionales y dos de rectificación especiales. Estas dos últimas columnas, son necesarias para la ruptura de los azeótropos resultantes de la interacción acrilonitriloagua y acrilonitrilo-agua, respectivamente (se tiene en una de las dos columnas, una mezcla ternaria acrilonitrilo-acetonitrilo-agua). Debido a la naturaleza de los compuestos manipulados, es estrictamente necesario disponer de unas medias de seguridad especiales en toda la planta, así como en el parque de tanques. Además, hace falta destacar que el proceso, requiere un sistema de control de notable envergadura, (alrededor de 300 señales analógicas y digitales), debido a la complejidad del tren de purificación. En el proceso se intenta optimizar, tanto el consumo de recursos (reutilización del agua generada en el reactor para su uso como absorbente en las unidades de Quench y absorción), como el consumo energético (aprovechamiento de flujos calientes para precalentar otros fríos, generación de vapor en el reactor y a lo largo del proceso con corrientes que requieren de enfriamiento de caudales elevados a altas temperaturas, generación de electricidad con una turbina de cogeneración…). A pesar de esto, no se consiguen beneficios económicos, considerándolo así económicamente inviable. Este ha sido el resultado del estudio del flujo de caja de cada año que siempre ha resultado negativo debido a los elevados costes de producción. Finalmente, se proponen posibles mejoras para hacer viable el proceso. Algunas de estas son: cambiar la materia prima por otra de menor coste (propano en vez de propileno), cambiar el catalizador por uno de conversión mayor, minimizar los costes de tratamiento de residuos reduciendo así los gastos de nueva materia prima, u optimizar el proceso incrementado el precio del inmovilizado para disminuir el coste de producción.

Nanostructuració d'òxids mitjançant mètodes de solució química avançats i nanolitografia tova

Un dels reptes tecnològics més importants del segle XXI és el desenvolupament i organització de materials funcionals a escala nanomètrica ja que permet modificar-ne les propietats fonamentals i generar-ne de noves. En el cas dels òxids complexos aquesta tecnologia ha generat grans perspectives en diferents àrees d’estudi perquè presenten propietats molt interessants com la magnetoresistència colossal, superconductivitat o multiferroicitat. En particular, en l’òxid complex superconductor YBa2Cu3O7 (YBCO) s’ha demostrat que la formació de capes superconductores sobre plantilles nanoestructurades o bé la formació de nanocompostos en una matriu superconductora permet millorar de manera espectacular les seves propietats (corrent crític). Aquests resultats introduiran canvis paradigmàtics en la tecnologia de l’energia elèctrica (cables, motors, generadors) i en totes aquelles aplicacions que requereixin camps magnètics intensos. Ara bé, cal aconseguir-ho mitjançant tècniques de baix cost i que permetin un fàcil escalat. Durant els 4 mesos que s’ha disfrutat de l’ajut BP s’han preparat amb èxit noves capes primes superconductores nanoestructurades mitjançant la introducció d’una fase secundària nanomètrica complexa, Ba2YTaO6 (BYTO), dins la matriu d’YBCO pel mètode de baix cost de deposició de solucions químiques. Aquesta nova composició ha donat lloc a un augment significatiu de les propietats superconductores comparat amb la fase tradicional d’YBCO i per tant tenen gran potencial per fabricar futures cintes superconductores.

Precipitacion de plata en efluentes electroliticos

La recuperación de plata contenida en efluentes electrolíticos es atractiva por su alto valor económico. Estos efluentes son catalogados como residuos tóxicos y no pueden ser evacuados a cauces públicos sin un tratamiento previo de detoxificación. Una de las vías propuestas para recuperar plata de este tipo de efluentes es la precipitación química utilizando ditionito de sodio, borohidruro de sodio o monohidrato de hidracina. En este trabajo, se discuten los aspectos más signifícativos de la utilización de estos reactivos para el citado objetivo. Se presentan resultados de la precipitación de plata con ditionito de sodio en efluentes base tiosulfato, sin eliminación de otras especies presentes. Se pone de maniflesto la capacidad de este reactivo de cumplir los objetivos de alcanzar una precipitación, prácticamente total, de la plata, dejando el metal en el efluente a niveles de menos de 1 ppm, sin introducir substancias extrañas al sistema.

La mineralització kàrstica (Ba,Cu,Pb,Zn,Sb) de Rocabruna i de Can Pubill, Pirineo Oriental: geologia, morfologia i gènesi

La mineralització consisteix en el rebliment de cavitats mètriques de morfologia kàrstica, encaixades en dolomies Cambro-Ordovicianes. Les cavitats són plenes de baritina amb una aurèola centi a mil·limètrica de quars i sulfurs (tetraedrita-tennantita, calcopirita, galena, esfalerita). La mineralització és situada a prop i per sota d'una paleosuperficie sobre la qual es depositaren els red-beds, amb disseminacions de baritina, de fàcies garumniana (Cretaci superior-Paleocè). Les condicions de deposició son coherents amb una precipitació a partir de solucions, inicialment àcides, que omplien cavitats preexistents.

Development of laser-fired contacts for amorphous silicon layers obtained by Hot-Wire CVD

In this work we study aluminium laser-fired contacts for intrinsic amorphous silicon layers deposited by Hot-Wire CVD. This structure could be used as an alternative low temperature back contact for rear passivated heterojunction solar cells. An infrared Nd:YAG laser (1064 nm) has been used to locally fire the aluminium through the thin amorphous silicon layers. Under optimized laser firing parameters, very low specific contact resistances (ρc ∼ 10 mΩ cm2) have been obtained on 2.8 Ω cm p-type c-Si wafers. This investigation focuses on maintaining the passivation quality of the interface without an excessive increase in the series resistance of the device.

Uniformity Study of Amorphous and Microcrystalline Silicon Thin Films Deposited on 10cmx10cm Glass Substrate using Hot Wire CVD Technique

The scaling up of the Hot Wire Chemical Vapor Deposition (HW-CVD) technique to large deposition area can be done using a catalytic net of equal spaced parallel filaments. The large area deposition limit is defined as the limit whenever a further increment of the catalytic net area does not affect the properties of the deposited film. This is the case when a dense catalytic net is spread on a surface considerably larger than that of the film substrate. To study this limit, a system able to hold a net of twelve wires covering a surface of about 20 cm x 20 cm was used to deposit amorphous (a-Si:H) and microcrystalline (μc-Si:H) silicon over a substrate of 10 cm x 10 cm placed at a filament-substrate distance ranging from 1 to 2 cm. The uniformity of the film thickness d and optical constants, n(x, λ) and α(x,¯hω), was studied via transmission measurements. The thin film uniformity as a function of the filament-substrate distance was studied. The experimental thickness profile was compared with the theoretical result obtained solving the diffusion equations. The optimization of the filament-substrate distance allowed obtaining films with inhomogeneities lower than ±2.5% and deposition rates higher than 1 nm/s and 4.5 nm/s for (μc-Si:H) and (a-Si:H), respectively.

Low temperature amorphous and nanocrystalline silicon thin film transistors deposited by Hot-Wire CVD on glass substrate

Amorphous and nanocrystalline silicon films obtained by Hot-Wire Chemical Vapor Deposition have been incorporated as active layers in n-type coplanar top gate thin film transistors deposited on glass substrates covered with SiO 2. Amorphous silicon devices exhibited mobility values of 1.3 cm 2 V - 1 s - 1, which are very high taking into account the amorphous nature of the material. Nanocrystalline transistors presented mobility values as high as 11.5 cm 2 V - 1 s - 1 and resulted in low threshold voltage shift (∼ 0.5 V).

Substrate influence on the properties of doped thin silicon layers grown by Cat-CVD

We present structural and electrical properties for p- and n-type layers grown close to the transition between a-Si:H and nc-Si:H onto different substrates: Corning 1737 glass, ZnO:Al-coated glass and stainless steel. Structural properties were observed to depend on the substrate properties for samples grown under the same deposition conditions. Different behaviour was observed for n- and p-type material. Stainless steel seemed to enhance crystallinity when dealing with n-type layers, whereas an increased crystalline fraction was obtained on glass for p-type samples. Electrical conduction in the direction perpendicular to the substrate seemed to be mainly determined by the interfaces or by the existence of an amorphous incubation layer that might determine the electrical behaviour. In the direction perpendicular to the substrate, n-type layers exhibited a lower resistance value than p-type ones, showing better contact properties between the layer and the substrate.

Shutterless deposition of phosphorous doped microcrystalline silicon by Cat-CVD

In this paper we present results on phosphorous-doped μc-Si:H by catalytic chemical vapour deposition in a reactor with an internal arrangement that does not include a shutter. An incubation phase of around 20 nm seems to be the result of the uncontrolled conditions that take place during the first stages of deposition. The optimal deposition conditions found lead to a material with a dark conductivity of 12.8 S/cm, an activation energy of 0.026 eV and a crystalline fraction of 0.86. These values make the layers suitable to be implemented in solar cells.

Investigations on doping of amorphous and nano-crystalline silicon films deposited by catalytic chemical vapour deposition

Hydrogenated amorphous and nanocrystalline silicon, deposited by catalytic chemical vapour deposition, have been doped during deposition by the addition of diborane and phosphine in the feed gas, with concentrations in the region of 1%. The crystalline fraction, dopant concentration and electrical properties of the films are studied. The nanocrystalline films exhibited a high doping efficiency, both for n and p doping, and electrical characteristics similar to those of plasma-deposited films. The doping efficiency of n-type amorphous silicon is similar to that obtained for plasma-deposited electronic-grade amorphous silicon, whereas p-type layers show a doping efficiency of one order of magnitude lower. A higher deposition temperature of 450°C was required to achieve p-type films with electrical characteristics similar to those of plasma-deposited films.

Thin silicon films ranging from amorphous to nanocrystalline obtained by Hot-Wire CVD

In this paper, we have presented results on silicon thin films deposited by hot-wire CVD at low substrate temperatures (200 °C). Films ranging from amorphous to nanocrystalline were obtained by varying the filament temperature from 1500 to 1800 °C. A crystalline fraction of 50% was obtained for the sample deposited at 1700 °C. The results obtained seemed to indicate that atomic hydrogen plays a leading role in the obtaining of nanocrystalline silicon. The optoelectronic properties of the amorphous material obtained in these conditions are slightly poorer than the ones observed in device-grade films grown by plasma-enhanced CVD due to a higher hydrogen incorporation (13%).