Intercanvi d'energia intel·ligent

El projecte d’intercanvi d’energia intel·ligent defensa la idea que és possible un nou model energètic. Aquest nou model pretén aprofitar al màxim possible els recursos energètics que provenen de fonts d’energies renovables i consisteix en la integració de xarxa elèctrica i telecomunicacions en la que usuaris són consumidors i a l’hora productors d’energia elèctrica mitjançant els seus propis sistemes de generació basats en energies renovables, amb la finalitat d’adaptar la demanda a l’oferta. El projecte desenvolupa la part que s’encarrega de fer aquesta gestió de repartiment i intercanvi d’electricitat entre els usuaris, utilitzant les politiques de gestió de processos per una CPU. Per això s’ha fet una adaptació dels algorismes que utilitzen els sistemes operatius a l’àmbit de la xarxa d’intercanvi. Per comprovar els resultats d’aquest estudi, s’han fet les simulacions del model proposat en un entorn web (www.energiainteligent.com) per tal de poder fer una anàlisi dels resultats.

Structural prediction of peptides bound to MHC class I.

An ab initio structure prediction approach adapted to the peptide-major histocompatibility complex (MHC) class I system is presented. Based on structure comparisons of a large set of peptide-MHC class I complexes, a molecular dynamics protocol is proposed using simulated annealing (SA) cycles to sample the conformational space of the peptide in its fixed MHC environment. A set of 14 peptide-human leukocyte antigen (HLA) A0201 and 27 peptide-non-HLA A0201 complexes for which X-ray structures are available is used to test the accuracy of the prediction method. For each complex, 1000 peptide conformers are obtained from the SA sampling. A graph theory clustering algorithm based on heavy atom root-mean-square deviation (RMSD) values is applied to the sampled conformers. The clusters are ranked using cluster size, mean effective or conformational free energies, with solvation free energies computed using Generalized Born MV 2 (GB-MV2) and Poisson-Boltzmann (PB) continuum models. The final conformation is chosen as the center of the best-ranked cluster. With conformational free energies, the overall prediction success is 83% using a 1.00 Angstroms crystal RMSD criterion for main-chain atoms, and 76% using a 1.50 Angstroms RMSD criterion for heavy atoms. The prediction success is even higher for the set of 14 peptide-HLA A0201 complexes: 100% of the peptides have main-chain RMSD values < or =1.00 Angstroms and 93% of the peptides have heavy atom RMSD values < or =1.50 Angstroms. This structure prediction method can be applied to complexes of natural or modified antigenic peptides in their MHC environment with the aim to perform rational structure-based optimizations of tumor vaccines.

Ecoetiqueta de serveis i aprofitament dels recursos hídrics i energètics als establiments hotelers de Sitges

Aquest projecte té com a objectiu l’estudi de l’estat ambiental dels hotels del municipi de Sitges i l’estudi d’aprofitament dels recursos hídrics i energètics característics d’aquesta zona del Mediterrani per hotels de 4 i 5 estrelles. Sitges és un municipi que al període estival dobla la població, i que amb una superfície de 43,85 Km2 conta amb 35 hotels i apart pensions, hostals i càmpings, per tant, el turisme és l’activitat més important a Sitges. Per desenvolupar aquest projecte s’ha realitzat una enquesta senzilla sobre qualitat ambiental per conèixer el comportament ambiental dels diferents hotels. En aquest estudi han participat 15 dels 35 hotels del municipi, ja que el 49% d’aquests romanen tancats des d’Octubre fins a Març i dels 18 hotels restants 15 han accedit a formar part d’aquest estudi. A través d’una prova pilot s’ha avaluat la implantació del Distintiu de Garantia de Qualitat Ambiental a l’hotel Antemare i a l’hotel Sunway Playa Golf, aquests dos hotels pertanyen a la categoria de quatre estrelles, categoria que reuneix més nombre d’hotels i el tant per cent d’ocupació és major en comparació amb les altres categories. El DGQA és una ecoetiqueta de serveis que atorga la Generalitat de Catalunya a partir de la revisió de l’establiment per mitjà d’un tècnic autoritzat. S’ha analitzat l’aprofitament dels recursos local com, les aigües pluvials i la radiació solar en els hotels de 4 i 5 estrelles per obtenir l’autosuficiència individual dels 9 hotels objecte d’estudi. Els resultats obtinguts en aquest estudi reflecteixen la possibilitat de millorar l’estat ambiental dels establiments hotelers, duent a terme alguns criteris bàsics com, la recollida selectiva i una major implantació d’energies renovables, així com també la utilització d’aquestes per assolir un cert nivell d’autosuficiència energètica i hídrica. La prova pilot mostra que els dos hotels estudiats estan molt a prop d’aconseguir el DGQA, els vectors on s’haurien de fer millores són, informació ambiental, energia, aigua i residus.

Pla d'acció d'energia sostenible al monestir tibetà Sakya Tashi Ling

El Monestir Budista del Garraf presenta un Pla Executiu per a l’ampliació del monestir. Amb la finalitat de millorar l’eficiència energètica en el futur monestir, s’estima el consum en compliment amb alguns criteris del Decret d’Ecoeficiència. Posteriorment, es realitza una comparació del consum actual del sistema amb l’estimat, analitzant les dades de manera global i per subsistemes. Mitjançant la realització d’un inventari del consum actual, l’estimació del consum futur, l’eficiència energètica i els potencials de captació d’energies renovables, es realitza un estudi per la implantació d’energies renovables al monestir. Es realitzen i s’avaluen les propostes per tal d’augmentar l’estalvi energètic del monestir i disminuir l’impacte ambiental. Es realitza l’estudi de dos escenaris energètics: el cobriment del 20% de la demanda energètica amb energies renovables (Pacte d’Alcaldes) i l’abastiment complet del consum amb energies renovables. Valorant diferents criteris ambientals, socials i econòmics es recomanen propostes per la seva aplicació.

Protein-protein interaction investigated by steered molecular dynamics: the TCR-pMHC complex.

We present a novel steered molecular dynamics scheme to induce the dissociation of large protein-protein complexes. We apply this scheme to study the interaction of a T cell receptor (TCR) with a major histocompatibility complex (MHC) presenting a peptide (p). Two TCR-pMHC complexes are considered, which only differ by the mutation of a single amino acid on the peptide; one is a strong agonist that produces T cell activation in vivo, while the other is an antagonist. We investigate the interaction mechanism from a large number of unbinding trajectories by analyzing van der Waals and electrostatic interactions and by computing energy changes in proteins and solvent. In addition, dissociation potentials of mean force are calculated with the Jarzynski identity, using an averaging method developed for our steering scheme. We analyze the convergence of the Jarzynski exponential average, which is hampered by the large amount of dissipative work involved and the complexity of the system. The resulting dissociation free energies largely underestimate experimental values, but the simulations are able to clearly differentiate between wild-type and mutated TCR-pMHC and give insights into the dissociation mechanism.

Comparison between computational alanine scanning and per-residue binding free energy decomposition for protein-protein association using MM-GBSA: application to the TCR-p-MHC complex.

Recognition by the T-cell receptor (TCR) of immunogenic peptides (p) presented by Class I major histocompatibility complexes (MHC) is the key event in the immune response against virus-infected cells or tumor cells. A study of the 2C TCR/SIYR/H-2K(b) system using a computational alanine scanning and a much faster binding free energy decomposition based on the Molecular Mechanics-Generalized Born Surface Area (MM-GBSA) method is presented. The results show that the TCR-p-MHC binding free energy decomposition using this approach and including entropic terms provides a detailed and reliable description of the interactions between the molecules at an atomistic level. Comparison of the decomposition results with experimentally determined activity differences for alanine mutants yields a correlation of 0.67 when the entropy is neglected and 0.72 when the entropy is taken into account. Similarly, comparison of experimental activities with variations in binding free energies determined by computational alanine scanning yields correlations of 0.72 and 0.74 when the entropy is neglected or taken into account, respectively. Some key interactions for the TCR-p-MHC binding are analyzed and some possible side chains replacements are proposed in the context of TCR protein engineering. In addition, a comparison of the two theoretical approaches for estimating the role of each side chain in the complexation is given, and a new ad hoc approach to decompose the vibrational entropy term into atomic contributions, the linear decomposition of the vibrational entropy (LDVE), is introduced. The latter allows the rapid calculation of the entropic contribution of interesting side chains to the binding. This new method is based on the idea that the most important contributions to the vibrational entropy of a molecule originate from residues that contribute most to the vibrational amplitude of the normal modes. The LDVE approach is shown to provide results very similar to those of the exact but highly computationally demanding method.

Search for dark matter using VHE gamma-ray telescopes

One of the unresolved questions of modern physics is the nature of Dark Matter. Strong experimental evidences suggest that the presence of this elusive component in the energy budget of the Universe is quite significant, without, however, being able to provide conclusive information about its nature. The most plausible scenario is that of weakly interacting massive particles (WIMPs), that includes a large class of non-baryonic Dark Matter candidates with a mass typically between few tens of GeV and few TeVs, and a cross section of the order of weak interactions. Search for Dark Matter particles using very high energy gamma-ray Cherenkov telescopes is based on the model that WIMPs can self-annihilate, leading to production of detectable species, like photons. These photons are very energetic, and since unreflected by the Universe's magnetic fields, they can be traced straight to the source of their creation. The downside of the approach is a great amount of background radiation, coming from the conventional astrophysical objects, that usually hides clear signals of the Dark Matter particle interactions. That is why good choice of the observational candidates is the crucial factor in search for Dark Matter. With MAGIC (Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescopes), a two-telescope ground-based system located in La Palma, Canary Islands, we choose objects like dwarf spheroidal satellite galaxies of the Milky Way and galaxy clusters for our search. Our idea is to increase chances for WIMPs detection by pointing to objects that are relatively close, with great amount of Dark Matter and with as-little-as-possible pollution from the stars. At the moment, several observation projects are ongoing and analyses are being performed.

Casa eficient energèticament

El present projecte té com objecte realitzar una casa que sigui eficient energèticament a partir d’una casa ja construïda, modificant així tot el que sigui necessari per poder aconseguir una millora del comportament bioclimàtic de la casa i una major independència dels subministraments de la xarxa pública (electricitat i gas). El projecte es divideix en tres fases clarament diferenciades: una primera consistent en realitzar una recerca dels sistemes constructius que fan que una casa funcioni millor i sigui més eficient a nivell energètic (façana ventilada, forjat sanitari, coberta enjardinada ,etc) i també consistent en realitzar un estudi dels sistemes o mètodes de producció d’energia més ecològics (energia solar, geotèrmia, energia eòlica, etc), que facin la casa més autònoma en quan a les energies i subministraments de la xarxa pública de distribució (electricitat i gas); una segona fase consistient en triar els sistemes constructius i de producció d’energia tenint en compte la informació obtinguda de la recerca inicial i aplicar aquests sobre una casa unifamiliar amb sistemes constructius i de producció d’energia tradicional (façana amb obra vista, calefacció amb caldera a gas i radiadors,etc) elegida a l’atzar; i una tercera i última fase consistent en fer un comparatiu econòmic entre el cost de construcció de la casa amb sistemes tradicionals i de la casa eficient. Després és farà una estimació de l’estalvi energètic d’una i de l’altra casa, i amb tot això es valorarà si són amortitzables les despeses que s’han realitzat per aconseguir aquests estalvis energètics

Instal•lació solar tèrmica i fotovoltaica per a una vivenda aïllada

Aquest projecte va destinat a una família que disposa d’una vivenda aïllada del nucliurbà d’Arenys de Munt, comarca del Maresme, la qual no té al seu abast la connexiódel gas ni la de la xarxa elèctrica. S’ha decidit dimensionar la instal•lació per energia solar tèrmica i energia solar fotovoltaica, ja que són energies més constants que l’energia eòlica per a l’indret on ens trobem i a més a més hi ha un mercat que ofereix molts més productes i prestacions

Inducció local de magnetisme mitjançant irradiació d'ions a través de màscares

Degut a la gran demanda tecnològica, actualment hi ha un gran interès en desenvolupar medis magnètics amb entitats ferromagnètiques de dimensions nanomètriques. Aquesta demanda promou la investigació i el desenvolupament de nous materials i processos de fabricació que permetin controlar d’una manera més precisa les propietats magnètiques i estructurals. Entre els mètodes de litografia convencionals (per exemple deposició física a través de màscares, deposició química en fase vapor i electrodeposició), recentment s’ha demostrat que la irradiació amb ions a través de màscares pre‐litografiades, sembla ser un bon mètode per a la fabricació d’estructures ferromagnètiques de l’ordre dels nanòmetres. Aquesta tècnica pot ser aplicada per aprofitar la transició paramagnètica‐ferromagnètica que presenten alguns materials al ser desordenats estructuralment (per exemple FeAl, FePt3, Ni3Sn2). En el treball que es presenta a continuació s’utilitza l’aliatge Fe60Al40 per a fabricar estructures ferromagnètiques embegudes en una matriu paramagnètica mitjançant irradiació amb ions d’argó a través d’una membrana de polimetil metacrilat (PMMA) prèviament litografiada amb feixos d’electrons (EBL). La fabricació d’aquest sistema té com a objectiu d’estudiar l’evolució de la morfologia i el gruix de PMMA (a partir de SEM i AFM) i del comportament magnètic de les estructures fabricades (MFM i MOKE), quan és irradiat consecutivament a diferents energies. Per a completar l’estudi s’han utilitzat simulacions per a determinar les condicions d’irradiació (TRIM), com per a una millor comprensió dels resultats (simulacions micromagnètiques). El contingut de la memòria inclou una breu introducció històrica i conceptual sobre el magnetisme. A continuació s’exposen les tècniques necessàries per a la fabricació, preparació i caracterització de la mostra. Finalment es presenta una discussió dels resultats obtinguts i les conclusions.

Estudio de tecnologías eficientes para el ahorro económico en el hogar

L’objectiu del projecte no és un altre que el de col·laborar enl’organització d’un esdeveniment que tasca final la d’informar, sensibilitzar ipromocionar productes innovadors i energèticament eficients per la llar. Peraixò, es realitzarà un estudi d’algunes tecnologies d’ús domèstic, perintentar trobar les més adequades, eficients, ecològiques i que donin mésfacilitats a l’hora d’estalviar econòmicament en el seu ús habitual.L’activitat es desenvoluparà durant la Setmana Europea de l’Energia, ambel suport de l’Institut Català de l’Energia (ICAEN), en centres comercials dela província de Barcelona, per tal de donar a conèixer i fer més accessiblesuna diversitat de productes ecològics que facilitin l’estalvi econòmic a nivelldomèstic.

Actualización y ampliación del laboratorio de eficiencia energética y automatización de edificios

El document que a continuació es mostra, tracta de millorar el laboratori d’unaassignatura que s’imparteix actualment a l’Escola Industrial de Barcelona. S’haanalitzat els diferents conceptes relacionats i s’ha dut a terme un estudi sobre les pràctiques que es realitzen actualment, detectant les manques d’aquestes. El resultat final es un nou mòdul de treball on s’optimitza el material disponible i un nou plec de pràctiques.Amb el nou mètode s’intenta acostar a l’alumne a l’eficiència energètica i al’automatització d’edificis mitjançant set sessions.

Ecological Footprint Inequality: A methodological review and some results

Scarcities of environmental services are no longer merely a remote hypothesis. Consequently, analysis of their inequalities between nations becomes of paramount importance for the achievement of sustainability in terms either of international policy, or of Universalist ethical principles of equity. This paper aims, on the one hand, at revising methodological aspects of the inequality measurement of certain environmental data and, on the other, at extending the scarce empirical evidence relating to the international distribution of Ecological Footprint (EF), by using a longer EF time series. Most of the techniques currently important in the literature are revised and then tested on EF data with interesting results. We look in depth at Lorenz dominance analyses and consider the underlying properties of different inequality indices. Those indices which fit best with environmental inequality measurements are CV2 and GE(2) because of their neutrality property, however a trade-off may occur when subgroup decompositions are performed. A weighting factor decomposition method is proposed in order to isolate weighting factor changes in inequality growth rates. Finally, the only non-ambiguous way of decomposing inequality by source is the natural decomposition of CV2, which additionally allows the interpretation of marginal term contributions. Empirically, this paper contributes to the environmental inequality measurement of EF: this inequality has been quite stable and its change over time is due to per capita vector changes rather than population changes. Almost the entirety of the EF inequality is explainable by differences in the means between the countries of the World Bank group. This finding suggests that international environmental agreements should be attempted on a regional basis in an attempt to achieve greater consensus between the parties involved. Additionally, source decomposition warns of the dangers of confining CO2 emissions reduction to crop-based energies because of the implications for basic needs satisfaction.

Ecological Footprint Inequality: A methodological review and some results

Scarcities of environmental services are no longer merely a remote hypothesis. Consequently, analysis of their inequalities between nations becomes of paramount importance for the achievement of sustainability in terms either of international policy, or of Universalist ethical principles of equity. This paper aims, on the one hand, at revising methodological aspects of the inequality measurement of certain environmental data and, on the other, at extending the scarce empirical evidence relating to the international distribution of Ecological Footprint (EF), by using a longer EF time series. Most of the techniques currently important in the literature are revised and then tested on EF data with interesting results. We look in depth at Lorenz dominance analyses and consider the underlying properties of different inequality indices. Those indices which fit best with environmental inequality measurements are CV2 and GE(2) because of their neutrality property, however a trade-off may occur when subgroup decompositions are performed. A weighting factor decomposition method is proposed in order to isolate weighting factor changes in inequality growth rates. Finally, the only non-ambiguous way of decomposing inequality by source is the natural decomposition of CV2, which additionally allows the interpretation of marginal term contributions. Empirically, this paper contributes to the environmental inequality measurement of EF: this inequality has been quite stable and its change over time is due to per capita vector changes rather than population changes. Almost the entirety of the EF inequality is explainable by differences in the means between the countries of the World Bank group. This finding suggests that international environmental agreements should be attempted on a regional basis in an attempt to achieve greater consensus between the parties involved. Additionally, source decomposition warns of the dangers of confining CO2 emissions reduction to crop-based energies because of the implications for basic needs satisfaction. Keywords: ecological footprint; ecological inequality measurement, inequality decomposition.