Nanoparticles in SiH4-Ar plasma: Modelling and comparison with experimental data

Experimental and theoretical investigations for growth of silicon nanoparticles (4 to 14 nm) in radio frequency discharge were carried out. Growth processes were performed with gas mixtures of SiH4 and Ar in a plasma chemical reactor at low pressure. A distinctive feature of presented kinetic model of generation and growth of nanoparticles (compared to our earlier model) is its ability to investigate small"critical" dimensions of clusters, determining the rate of particle production and taking into account the influence of SiH2 and Si2Hm dimer radicals. The experiments in the present study were extended to high pressure (≥20 Pa) and discharge power (≥40 W). Model calculations were compared to experimental measurements, investigating the dimension of silicon nanoparticles as a function of time, discharge power, gas mixture, total pressure, and gas flow.

Study of inner ear and lateral line hair cell regeneration

Death of sensory hair cells in the inner ear results in two global health problems that millions of people around the world suffer: hearing loss and balance disorders. Hair cells convert sound vibrations and head movements into electrical signals that are conveyed to the brain, and as a result of aging, exposure to noise, modern drugs or genetic predisposition, hair cells die. In mammals, the great majority of hair cells are produced during embryogenesis, and hair cells that are lost after birth are not replaceable. However, in the last decades, researches have shown some model organisms that retain the ability to regenerate hair cells damaged after embryogenesis, such as Zebrafish and chicken, providing clues as to the cellular and molecular mechanisms that may block hair cell regeneration in mammals. This discovery initiated a search for methods to stimulate regeneration or replacement of hair cells in mammals, a search that, if fruitful, will revolutionize the treatment of hearing loss and balance disorders. One aim of my project is to study the role of retinoic acid in adult Zebrafish and in mice, which is a metabolite of vitamin A known as an essential molecule to activate hair cell regeneration after cells damaged in Zebrafish embryo. We want to study important genes involved in retinoic acid pathway, such as Aldh1a3 and RARs genes, to check what their role is in the inner ear of adult Zebrafish and compare result obtained in the inner ear of mice. On the other hand, Zebrafish lateral line contains neuromast, which are formed by the same structure than the inner ear: hair cells surrounded by supporting cells and neurons. The lateral line is a structure below the skin's surface that makes easier to damage hair cells to study their regeneration. For that reason, another aim of my project is to study how Sox2 and Atoh1, essential genes during the inner ear development, change their expression during hair cell regeneration in the lateral line. In my project, the most important concepts related to Zebrafish world are explained in order to understand why we have studied this animal and these essential genes. Then, techniques that we used are explained, with their protocol attached in the annexes. Finally, results of my project are shown, but many of them were not expected and they would be needed to follow studying.

Propuesta de implementación del cultivo del manzano (Malus domestica) en la Vall d'Alinyà : análisis de viabilidad ambiental-económica y certificación de créditos voluntarios de carbono

El presente proyecto tiene por objetivo realizar una propuesta de cultivo de manzano (Malus domestica) en la Vall d’Alinyà para el desarrollo de un producto agroalimentario que contribuya a la revitalización de esta área rural y a la mitigación del calentamiento global. Para ello, se pretende proporcionar una metodología para calcular, con mayor precisión, el comportamiento de los cultivos como sumidero de carbono a partir del balance neto de gases con efecto invernadero (GEI) del sistema. Con tal de obtener las emisiones de GEI generadas por los cultivos se desarrolla un análisis del ciclo de vida (ACV), y para obtener la fijación de los cultivos, se realiza un análisis de su capacidad de absorción de dióxido de carbono en la biomasa de la plantación. Además, mediante el uso de sistemas de información geográfica (SIG), se determinaron los terrenos potenciales para el cultivo del manzano en la zona de estudio. Posteriormente, se verifica la certificación de créditos en el mercado de carbono voluntario y se analiza la viabilidad económica del proyecto, obteniendo así un producto (la manzana) con valor ambiental añadido. Como conclusión se obtuvo una viabilidad positiva de la verificación de créditos, puesto que el balance neto de carbono fue positivo, absorbiéndose 234,54 t CO2 en todo el territorio potencialmente cultivable (16,92 ha) y durante 15 años de actividad agrícola. Al mismo tiempo, la propuesta resultó viable económicamente, generándose unos beneficios ligados a la venta de producción frutícola y de los créditos de carbono de 79.484 € durante los 15 años de actividad productiva.

Efecte sobre la capacitat d'intercanvi catiònic del sòl i la retenció de nutrients de les aplicacions de biochar en sòls agrícoles

El biochar, o biocarbó, és un material produït a partir de la piròlisi de biomassa, consistent en la descomposició tèrmica de la matèria orgànica a baixa o nul·la concentració d’oxigen. La seva definició més acceptada és la d’un material pirolitzat destinat a ser utilitzat en el sòl, quedant fora d’aquesta denominació materials produïts per a ser utilitzats com a combustible. La gran varietat de materials pirolitzables i de tecnologies de piròlisi determinen un ampli ventall de biochars amb propietats físiques, químiques i biològiques molt contrastades, i que determinen la seva idoneïtat o no per a ser utilitzat com a esmena orgànica, sent la biomassa de partida un dels factors més determinants. Els processos de piròlisis generen gasos inflamables, gasos condensables inflamables (bioolis) i biochar en proporcions variables segons el tipus de piròlisi. Aquests grans tipus principals de piròlisi per la producció de biochar són: Piròlisi lenta, Piròlisi ràpida, i Gasificació. El producte biochar, totalment en procés d’investigació, es creu que pot tenir grans beneficis ambientals en diferents àmbits: Biochar com a millora de la fertilitat, Biochar com a via de gestió de residus, Biochar per producció d’energia, i Biochar per la mitigació del canvi climàtic. Cal tenir en compte possibles riscos a l’hora d’aplicar biochar en sòls. Ja que el producte final varia segons el material de partida. En especial quan es genera biochar a partir de residus, ja siguin de depuradora, industrials o ramaders, degut que el seu contingut en contaminants pot ser perjudicial pel medi ambient i per la salut de les plantes. Els contaminats presents, sobretot metalls pesats i hidrocarburs aromàtics policíclics (PAH), són difícilment eliminats o es produeixen “de novo” durant el procés de piròlisi, respectivament, de manera que amb les aplicacions de biochar poden causar impactes negatius. En aquest projecte, es centre especial atenció en una única característica del sòl, com es la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC). La CIC és la capacitat que té el sòl per retenir i alliberar ions amb càrrega positiva. Per les seves característiques, l’argila i la matèria orgànica són les que condicionen la CIC total d’un sòl, ja que aquestes contenen carregues negatives a la seva superfície. La CIC proporciona als sòls la capacitat de retenir nutrients, necessaris per el creixement de les plantes, per tant una major CIC incrementa la fertilitat dels sòls, així com permet reduir les pèrdues d’aquests nutrients per lixiviació i mitigar possible contaminació de les aigües. L’objectiu principal del projecte doncs, és estudiar el potencial ús d’un biochar de gasificació com esmena orgànica per a sòls agrícoles alcalins mediterranis, i més concretament el seu paper per a millora de la retenció de nutrients en relació al potencial augment de la capacitat d’intercanvi catiònic (CIC) del sòl 18 mesos després de la seva aplicació en parcel·les de camp. Les conclusions finals no han estat del tot satisfactòries, degut que no s’han trobat diferències en la CIC, havent de rebutjar la hipòtesi de partida. Tot i que hi ha diferents factors que poden ser la causa d’aquests resultats. Una possibilitat, probablement la que dona major explicació, és el poc temps transcorregut des de l’aplicació de biochar fins al moment de les anàlisis.

Influència de l'ús del biodièsel en les emissions contaminants i en el consum de combustible en vehicles pesants

L’objecte d’aquest estudi consisteix en determinar la influència de l’ús del biodièsel en:1.- Les variacions en comparació amb el combustible convencional(gasoil A) en les emissions de gasos i partícules contaminants enmotors de vehicles pesants de transport de mercaderies.2.- Les variacions en comparació amb el combustible convencional(gasoil A) en el nivell de so emès per motors de vehicles pesants detransport de mercaderies.3.- Els canvis en el consum de combustible en vehicles pesants encomparació amb la utilització de gasoil A.4.- Els problemes tècnics observats en motors de vehicles pesants detransport de mercaderies durant un període de funcionament elevat

Dynamics of F=1 87Rb condensates at finite temperatures

We investigate the dynamics of a F=1 spinor Bose-Einstein condensate of 87Rb atoms confined in a quasi-one-dimensional trap both at zero and at finite temperature. At zero temperature, we observe coherent oscillations between populations of the various spin components and the formation of multiple domains in the condensate. We study also finite temperature effects in the spin dynamics taking into account the phase fluctuations in the Bogoliubov-de Gennes framework. At finite T, despite complex multidomain formation in the condensate, population equipartition occurs. The length scale of these spin domains seems to be determined intrinsically by nonlinear interactions.

Anàlisi de la petjada de carboni de la gestió i el tractament dels residus municipals a Menorca

En aquesta investigació s’analitza l’impacte que ocasiona les emissions de CO2eq en la gestió i tractament dels residus municipals de l’illa de Menorca. El present treball s’ha realitzat mitjançant l’eina innovadora d’anàlisi ambiental CO2ZW que segueix un protocol de càlcul per a la identificació i quantificació dels gasos d’efecte hivernacle al llarg del cicle de vida de la gestió dels residus municipals. Aquest treball caracteritza l’impacte generat i evitat recomanats segons els informes de l’IPCC i esdevé com un punt de partida per la reducció de les emissions en el conjunt de l’economia. L’objectiu del treball és observar l’estat actual de la petjada de carboni per poder així establir una sèrie de escenaris futurs que facilitin el camí per arribar a la petjada de carboni zero.

Selective cooperation between fatty acid binding proteins and peroxisome proliferator-activated receptors in regulating transcription.

Lipophilic compounds such as retinoic acid and long-chain fatty acids regulate gene transcription by activating nuclear receptors such as retinoic acid receptors (RARs) and peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs). These compounds also bind in cells to members of the family of intracellular lipid binding proteins, which includes cellular retinoic acid-binding proteins (CRABPs) and fatty acid binding proteins (FABPs). We previously reported that CRABP-II enhances the transcriptional activity of RAR by directly targeting retinoic acid to the receptor. Here, potential functional cooperation between FABPs and PPARs in regulating the transcriptional activities of their common ligands was investigated. We show that adipocyte FABP and keratinocyte FABP (A-FABP and K-FABP, respectively) selectively enhance the activities of PPARgamma and PPARbeta, respectively, and that these FABPs massively relocate to the nucleus in response to selective ligands for the PPAR isotype which they activate. We show further that A-FABP and K-FABP interact directly with PPARgamma and PPARbeta and that they do so in a receptor- and ligand-selective manner. Finally, the data demonstrate that the presence of high levels of K-FABP in keratinocytes is essential for PPARbeta-mediated induction of differentiation of these cells. Taken together, the data establish that A-FABP and K-FABP govern the transcriptional activities of their ligands by targeting them to cognate PPARs in the nucleus, thereby enabling PPARs to exert their biological functions.

Simulació computacional d'incendis en edificis

En la propagació d’un incendi en un edifici intervenen molts processos fisicoquímics degran complexitat: moviment turbulent dels gasos, reaccions de combustió, transmissióde la calor,.... L’avenç en el coneixement científic de tots aquests processos, unit a unincrement constant de la capacitat i velocitat computacional dels ordinadors, fanpossible la resolució de problemes cada cop més complexes i la creació de models desimulació cada cop més realistes.

Modelització de l'estació depuradora d'aigües residuals de Granollers

Aquest projecte s’emmarca dins els sistemes de sanejament i forma part del projecte GEISTTAR finançat pel Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) (CTM2011-27163) liderat per la investigadora Maite Pijuan, el qual te l’objectiu d’estudiar la formació de gasos d’efecte hivernacle que es produeixen en Estacions Depuradores d’Aigües Residuals (EDARs), concretament en el reactor biològic. Una tasca dins el projecte, liderada per l’investigador Lluís Corominas, és la modelització de processos biològics en l’EDAR de Granollers per ajudar a entendre els mecanismes de degradació de matèria orgànica i nitrogen. Aquest treball estableix les bases per poder realitzar aquesta modelització en estat estacionari, seguint els passos proposats pel Good Modelling Practice (GMP) Task Group de la IWA. Els objectius específics que es proposen són l’anàlisi i estudi dels resultats del test de traçadors realitzat per l’Institut Català de Recerca de l’Aigua (ICRA) i realitzar una bona recopilació de dades sobre l’EDAR de Granollers per facilitar els estudis posteriors a aquest projecte.

Planificació del procés de producció en sèrie d'un silenciós d'escapament per a un turisme de gamma mitjana

A partir d'un disseny d'un silenciós, s'estudien tots els processos i la maquinària necessària per a implantar la fabricació en sèrie del producte, i d'aquesta manera es poden donar unes pautes generals per la fàbrica que haurà d'acollir aquest procés.

Equip per a la recuperació de fluids d'un automòbil

El projecte defineix un equip per a l'extracció de fluids d'un vehicle fora d'ús. Aquest extreu per separat els combustibles, els olis, el líquid de frens i l'anticongelant. El sistema d'extracció es realitza per una bomba de buit, a partir del buit creat en un calderí hi entra el líquid corresponent per diferència de pressió i conduint els líquids als dipòsits d'emmagatzematge. L'equip consta d'un conjunt de conductes, vàlvules, filtres i sensors i també inclou un autòmat pel seu control automàtic.

Proyecto de planta de compostaje con capacidad para tratar 30.000 t/año de residuos sólidos domiciliarios, ubicada en la comuna de Padre Hurtado, Región Metropolitana, Chile

En aquest projecte s’ha dissenyat una planta de compostatge amb capacitat per tractar 30.000 t/dia de residus sòlids domiciliaris provinents de l’Àrea Metropolitana de Santiago de Xile. El compostatge es realitza mitjançant una descomposició en túnels y una maduració en piles estàtiques, amb una preselecció del impropis completament mecanitzada y un tractament dels gasos mitjançant un biofiltre. Aquest disseny s’ha fet de tal manera que s’eviti en la major mesura del possible l’emissió de males olors.

Acylation of chiral alcohols: a simple procedure for chiral GC analysis

The use of iodine as a catalyst and either acetic or trifluoroacetic acid as a derivatizing reagent for determining the enantiomeric composition of acyclic and cyclic aliphatic chiral alcohols was investigated. Optimal conditions were selected according to the molar ratio of alcohol to acid, the reaction time, and the reaction temperature. Afterwards, chiral stability of chiral carbons was studied. Although no isomerization was observed when acetic acid was used, partial isomerization was detected with the trifluoroacetic acid. A series of chiral alcohols of a widely varying structural type were then derivatized with acetic acid using the optimal conditions. The resolution of the enantiomeric esters and the free chiral alcohols was measured using a capillary gas chromatograph equipped with a CP Chirasil-DEX CB column. The best resolutions were obtained with 2-pentyl acetates (α = 3.00) and 2-hexyl acetates (α = 1.95). This method provides a very simple and efficient experimental workup procedure for analyzing chiral alcohols by chiral-phase GC.

SiC-Based MIS gas sensor for high water vapor environments

In this work we will prove that SiC-based MIS capacitors can work in environments with extremely high concentrations of water vapor and still be sensitive to hydrogen, CO and hydrocarbons, making these devices suitable for monitoring the exhaust gases of hydrogen or hydrocarbons based fuel cells. Under the harshest conditions (45% of water vapor by volume ratio to nitrogen), Pt/TaOx/SiO2/SiC MIS capacitors are able to detect the presence of 1 ppm of hydrogen, 2 ppm of CO, 100 ppm of ethane or 20 ppm of ethene, concentrations that are far below the legal permissible exposure limits.