Béns i serveis associats als ecosistemes de fanerògames marines i estimacions de pèrdues causades per la seva degradació

Les praderies de posidònia de la costa catalana són ecosistemes d’alta importància, ja que tenint en compte la seva poca extensió, ens aporten una gran multiplicitat de béns i serveis ecosistèmics. No obstant, els danys observats en els prats en les últimes dècades, tant pel que fa a la regressió en superfície com a la pèrdua d’integritat ecològica, ens indiquen que aquests ecosistemes s’estan enfrontant a una crisi causada principalment per les pressions de les activitats antròpiques a les zones costaneres. En aquest projecte es pretenen identificar tots els béns i serveis que ens proporcionen aquests herbeis, així com també dictaminar quina és la importància de cada un d’ells en el context de la costa catalana. D’altra banda, es pretenen avaluar els impactes i conseqüències de la seva degradació i també quantificar, de manera relativa, la pèrdua d’aquests béns i serveis a la costa catalana, partint de la base que, segons els resultats obtinguts, la pèrdua d’abundància en els prats ha estat d’aproximadament el 60% des d’un hipotètic estat “pre-industrial” fins l’actualitat.

Estudi per la selecció de CAG pel procés de potabilització de l'ETAP Ter

El present document representa l’estudi per la selecció de CAG pel procés de potabilització de l’ETAP Ter a partir d’un disseny experimental de planta pilot de menor escala. Es determina l'adequació de carbó en base a les característiques físiques (superfície BET, índex de iode...) i la capacitat d’eliminació de COT i UV respecte la mostra a tractar.

Disseny i optimització de membranes compòsit amb xarxes metal•loorgàniques per a nanofiltració i separacions de gasos

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Katholieke Universiteit Leuven, Belgium, entre 2007 i 2009. Aquest projecte descriu la síntesi i aplicació de nous tipus de membranes compòsit basades en xarxes metal•loorgàniques (MOFs). Aquestes es van seleccionar tenint en compte les seves propietats estructurals per tal de discriminar les espècies a separar en funció de la seva mida molecular. Les membranes obtingudes s'han aplicat satisfactòriament tant en separacions líquides, concretament en nanofiltració resistent a dissolvents (SRNF), i en separació de parells de gasos com CO2/CH4, CO2/N2 i H2/CO2. Els resultats obtinguts posen de manifest l'obtenció de membranes sense defectes i amb rendiments prometedors, en la majoria dels casos, amb permeabilitats i selectivitats superiors a membranes purament polimèriques. Tanmateix s'ha desenvolupat un nou equipament d'alt rendiment (HT) per a separacions de gasos que inclou un mòdul que permet realitzar 16 experiments simultàniament. Els resultats obtinguts amb el nou equip són comparables amb els obtinguts amb mòduls convencionals, i alhora presenten una millor reproduïbilitat. Finalment, s'ha establert un nou mètode per a obtenir membranes per a SRNF, que han estat aplicades en processos de separació de catalitzadors homogenis en dissolvents polars apròtics i s'han caracteritzat emprant la tècnica d'espectroscòpia d'annihilació de positrons, que ha permès establir per primer cop una relació entre les propietats estructurals de les membranes a nivell molecular i el seu rendiment en les aplicacions anteriors.

Enfocament psicosocial del nou delicte de captació i adoctrinament de persones per a cometre activitats terroristes

La darrera reforma del Codi penal espanyol ha suposat la introducció de nous il•lícits penals amb la finalitat de proporcionar respostes més ajustades a les noves realitats criminals. Una d’aquestes modificacions afecta els articles propis de terrorisme i, concretament el 576, que inclou una sèrie de figures delictives noves, com ara, la captació i l’adoctrinament per a cometre activitats terroristes. Tanmateix, aquesta novetat pot provocar malentesos a l’hora d’avaluar el valor de la prova. La captació i l’adoctrinament són fases d’un procés “de radicalització violenta”, sobre el qual no existeix un consens unànime entre els especialistes i acadèmics sobre la descripció del mateix i les variables que hi intervenen. Aquest working paper pretén aportar una visió des de la psicologia social del procés de la radicalització violenta i l’experiència d’una investigació sobre els processos de manipulació psicològica que intervenen en la captació i adoctrinament de terroristes d’una cèl•lula gihadista detectada a presons espanyoles. Els resultats obtinguts poden ser de gran utilitat per realitzar peritatges de la prova més precisos.

Desenvolupament de codis numèrics per a la resolució de fluxos turbulents en ordinadors paral·lels emprant discretitzacions tipus symmetry-preserving

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la University of Groningen, Holanda, entre 2007 i 2009. La simulació directa de la turbulència (DNS) és una eina clau dins de la mecànica de fluids computacional. Per una banda permet conèixer millor la física de la turbulència i per l'altra els resultats obtinguts són claus per el desenvolupament dels models de turbulència. No obstant, el DNS no és una tècnica vàlida per a la gran majoria d'aplicacions industrials degut al elevats costos computacionals. Per tant, és necessari cert grau de modelització de la turbulència. En aquest context, s'han introduïts importants millores basades en la modelització del terme convectiu (no lineal) emprant symmetry-preserving regularizations. En tracta de modificar adequadament el terme convectiu a fi de reduir la producció d'escales més i més petites (vortex-stretching) tot mantenint tots els invariants de les equacions originals. Fins ara, aquest models s'han emprat amb èxit per nombres de Rayleigh (Ra) relativament elevats. En aquest punt, disposar de resultats DNS per a configuracions més complexes i nombres de Ra més elevats és clau. En aquest contexte, s'han dut a terme simulacions DNS en el supercomputador MareNostrum d'una Differentially Heated Cavity amb Ra=1e11 i Pr=0.71 durant el primer any dels dos que consta el projecte. A més a més, s'ha adaptat el codi a fi de poder simular el fluxe al voltant d'un cub sobre una pared amb Re=10000. Aquestes simulacions DNS són les més grans fetes fins ara per aquestes configuracions i la seva correcta modelització és un gran repte degut la complexitat dels fluxes. Aquestes noves simulacions DNS estan aportant nous coneixements a la física de la turbulència i aportant resultats indispensables per al progrés de les modelitzacións tipus symmetry-preserving regularization.

Eliminació autotròfica de nitrogen en una pila biològica (microbial fuel cells )

L’aigua i l’energia formen un binomi indissociable. En relació al cicle de l’aigua, des de fa varies dècades s’han desenvolupat diferents formes per recuperar part de l’energia relacionada amb l’aigua, per exemple a partir de centrals hidroelèctriques. No obstant, l’ús d’aquesta aigua també porta associat un gran consum energètic, relacionat sobretot amb el transport, la distribució, la depuració, etc... La depuració d’aigües residuals porta associada una elevada demanda energètica (Obis et al.,2009). En termes energètics, tot i que la despesa elèctrica d’una EDAR varia en funció de diferents paràmetres com la configuració i la capacitat de la planta, la càrrega a tractar, etc... es podria considerar que el rati mig seria d’ aproximadament 0.5 KWh•m-3.Els principals costos d’explotació estan relacionats tant amb la gestió de fangs (28%) com amb el consum elèctric (25%) (50% tractament biològic). Tot i que moltes investigacions relacionades amb el tractament d’aigua residual estan encaminades en disminuir els costos d’operació, des de fa poques dècades s’està investigant la viabilitat de que l’aigua residual fins i tot sigui una font d’energia, canviant la perspectiva, i començant a veure l’aigua residual no com a una problemàtica sinó com a un recurs. Concretament s’estima que l’aigua domèstica conté 9.3 vegades més energia que la necessària per el seu tractament mitjançant processos aerobis (Shizas et al., 2004). Un dels processos més desenvolupats relacionats amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica és la digestió anaeròbia. No obstant, aquesta tecnologia permet el tractament d’altes càrregues de matèria orgànica generant un efluent ric en nitrogen que s’haurà de tractar amb altres tecnologies. Per altre banda, recentment s’està investigant una nova tecnologia relacionada amb el tractament d’aigües residuals i la producció energètica: les piles biològiques (microbial fuel cells, MFC). Aquesta tecnologia permet obtenir directament energia elèctrica a partir de la degradació de substrats biodegradables (Rabaey et al., 2005). Les piles biològiques, més conegudes com a Microbial Fuel Cells (acrònim en anglès, MFC), són una emergent tecnologia que està centrant moltes mirades en el camp de l’ investigació, i que es basa en la producció d’energia elèctrica a partir de substrats biodegradables presents en l’aigua residual (Logan., 2008). Els fonaments de les piles biològiques és molt semblant al funcionament d’una pila Daniell, en la qual es separa en dos compartiments la reacció d’oxidació (compartiment anòdic) i la de reducció (compartiment catòdic) amb l’objectiu de generar un determinat corrent elèctric. En aquest estudi, bàsicament es mostra la posada en marxa d'una pila biològica per a l'eliminació de matèria orgànica i nitrogen de les aigües residuals.

Lluita per l'aigua i contra l'aigua

A les Gavarres i als territoris circumdants, el paisatge reflecteix una cultura ancestral d'aprofitament de l'aigua

Millora experimental de les lleis de control predictiu aplicades sobre la plataforma PRIM I, per el seguiment de trajectòries

Aquest projecte s’aplica sobre el robot PRIM (Plataforma Robotitzada d’Informació Multimèdia), un robot autònom no humanoide creat el 2004 per Ateneu Informàtic (AI) que permet realitzar trajectòries 2D gràcies a un sistema de tracció format per dues rodes motrius propulsades independentment. La plataforma PRIM és controlada a partir del control predictiu, aquest control es va implementar en un projecte anterior, creat per l’Alexandre Blasco Gutierrez i titulat “Implementació de tècniques MPC (Model Predictiu Control) sobre la plataforma PRIM I”. El que es pretén en aquest projecte és millorar els resultats obtinguts en el passat projecte reformulant la llei de control i analitzar les discrepàncies obtingudes en les metodologies que s’utilitzen per minimitzar la funció de costos a partir de simulacions de trajectòries

Segmentació de punts 3D rígids i no rígids obtinguts a partir d’un sistema estèreo

L’estudi consta de dues grans parts que serien la part de dissenyar, desenvolupar i implementar els mètodes de segmentació que ens serviran per separar els punts rígids dels punts no rígids/deformables. I l’altra part seria la d’obtenir reconstruccions 3D a partir d’un sistema estèreo, passant per la calibració de les càmeres del sistema, la realització de captures d’experiments reals, la generació de reconstruccions 3D per finalment posar a prova els mètodes desenvolupats en la part anterior

Simulació mitjançant tècniques CFD d'una culata per al motor del vehicle de baix consum "Àliga-EPS-UdG"

El projecte pretén estudiar i quantificar les restriccions creades al fluid en circular pelsconductes d’admissió i escapament de la culata del motor del vehicle Àliga. L’estudi consta de quatre etapes: estudi de les restriccions actuals dels sistemes d’admissió i escapament; anàlisi dels resultats de la culata de sèrie i proposta de millores aplicables al model real; càlcul de les restriccions creades pels models millorats, i finalment, estudi comparatiu dels resultats obtinguts, interpretant els resultats dels principals paràmetres a analitzar

Avenços en l'estudi de la litiasi renal: mètodes de chemical imaging i intel·ligencia artificial (ANN) per la caracterització de càlculs renals

La litiasi urinària és un trastorn que implica la formació de precipitats en qualsevol part del tracte urinari. Aquest és un desordre comú que afecta aproximadament a una desena part de la població de la Unió Europea al llarg de la seva vida. A més, durant els cinc anys posteriors a un episodi litiàsic el percentatge de recurrència dels pacients és del 45 al 75%. Aquest trastorn urinari està influït per una gran quantitat de variables, d’origen fisiològic, psicològic i ambiental. Els episodis litiàsics, es poden solucionar espontàniament, amb l’expulsió del càlcul renal, o bé a través de diverses intervencions mèdiques. Els tractaments mèdics derivats de la litiasi urinària; és a dir, la fragmentació del càlcul, intervencions quirúrgiques i tractaments posteriors generen unes grans despeses als sistemes mèdics. Pels motius exposats, la identificació del desordre que ha originat l’episodi litiàsic és de radical importància, per tal de minimitzar el risc de reincidència. Els mètodes més usuals per determinar les causes que desencadenen la formació del càlcul renal són les anàlisis d’orina i l’estudi del càlcul generat. La correcta descripció de la composició i, especialment, l’estructura del càlcul renal pot aportar informació clau sobre les possibles causes de la seva formació, tant de l’inici de nucleació del càlcul com de les successives etapes de creixement cristal·lí. Tenint en compte aquest darrer aspecte, el present estudi s’ha dirigit a la caracterització de càlculs urinaris mitjançant l’aplicació de metodologies d’imatge química (Hyperspectral Imaging), el que va contribuir a determinar les principals característiques espectrals de cada compost majoritari als càlculs renals. D’altra banda, la utilització de mostres de composició coneguda ha possibilitat la creació d’un model amb Xarxes Neuronals Artificials, que permet la classificació de noves mostres de composició desconeguda, de manera més ràpida que el procediment actual. Aquest treball constitueix una nova contribució a la comprensió de l’estructura de les pedres de ronyó, així com les condicions de la seva formació. Els resultats obtinguts destaquen les possibilitats que presenten les tècniques emprades al camp de la litiasi renal, que permeten complementar els coneixements existents enfocats a millorar la qualitat de vida dels pacients.

Proxies de temperatura i pluviositat per a la reconstrucció climàtica a la Península Ibèrica

Amb la finalitat d’avaluar els lípids alquilats com a proxies de precipitació i temperatura a la Península Ibèrica, s’han analitzat 23 mostres de sòls de diferents punts del territori espanyol. L’estudi d’aquests biomarcadors cuticulars s’ha fet a través de la identificació i quantificació del seu contingut a les mostres, el càlcul de diversos paràmetres com l’índex de preferència de carboni (CPI), la longitud mitjana de cadena (ACL) o la pèrdua de matèria orgànica per ignició (LOI), i la recerca de correlacions estadístiques entre les variables climàtiques dels punts de mostreig i els resultats obtinguts. Aquests conclouen amb el fet de que els lípids alquilats són útils com a biomarcadors cuticulars de plantes superiors i tenen un potencial significatiu com a proxies de precipitació a la Península Ibèrica.

Creació d'un consorci de microorganismes per l'eliminació de fòsfor a partir de fonts de carboni alternatives

L'existència d’una font de carboni adequada per l’eliminació biològica de fòsfor, és un factor decisiu per l'eliminació de fòsfor de les aigües residuals urbanes. Per a les aigües residuals amb baix contingut d'àcids grassos volàtils és necessària l’addició d’alguna font de carboni externa. El metanol és la font de carboni més utilitzada en processos a EDAR (p.ex. desnitrificació), degut al seu baix cost. Malgrat això, varis estudis proven que per l’eliminació biològica de fòsfor, aquest, no és una bona alternativa. En aquest estudi es desenvolupa un consorci amb la biomassa de digestió anaeròbia i biomassa acumuladora de polifosfat (PAO). El propòsit del consorci és la degradació de metanol en AGV, per obtenir l'activitat EBPR. A més, aquest estudi mostra la viabilitat de substituir en el consorci el metanol per altres fonts de carboni.

Distintiu de garantia de qualitat ambiental per a equipaments culturals: aplicació pilot en biblioteques

El DGQA per a Equipaments Culturals és un distintiu per a la certificació ambiental de biblioteques i museus. L’objectiu del projecte és avaluar el distintiu mitjançant una aplicació pilot en 26 biblioteques de la província de Barcelona, i proposar millores tant per al distintiu com per a les biblioteques. També es pretén fer recerca sobre l’ecoetiquetatge de serveis, ja que és un àmbit poc desenvolupat, i sobre el sistema d’estudi, les biblioteques. Una anàlisi de les ecoetiquetes a nivell mundial, considerant 4 macroregions, ha permès caracteritzar les ecoetiquetes i determinar la situació actual dels serveis en l’ecoetiquetatge. Hi han variacions en el nombre de categories entre ecoetiquetes, i el percentatge de categories de serveis és, en general, reduït (8% de mitjana). Els subsectors serveis dominants són els d’Hosteleria, serveis de neteja i comerç. No hi ha cap experiència de certificació ambiental de serveis culturals, per tant, l’ecoetiquetatge de serveis culturals és un àmbit nou. El sistema d’estudi són 26 biblioteques de la província de Barcelona. L’aplicació del distintiu a aquestes s’ha dut a terme realitzant treball de camp a cadascuna per tal de determinar el seu estat ambiental. Posteriorment, s’han analitzat les dades per establir el grau de compliment de cadascuna. La majoria de les biblioteques (85%) compleixen més de la meitat dels criteris bàsics, i un 60% superen la puntuació mínima de compliment dels criteris opcionals. Els resultats obtinguts han permès avaluar la viabilitat de la implantació del distintiu, a través de l’anàlisi de cadascun dels seus criteris. Per tal de millorar les possibilitats d’èxit en la implantació del distintiu, s’han aportat un seguit de propostes a nivell individual i col·lectiu. S’ha realitzat una fitxa per a cadascuna de les 26 biblioteques, per tal d’orientar els gestors de les biblioteques en l’adopció de mesures per a l’acompliment dels criteris. També s’han inclòs propostes a l’avaluació dels criteris, dirigides als gestors del distintiu.

Tractament d'aigües residuals mitjançant un sistema híbrid d'aiguamolls artificials: cap a una depuració més verda

Les aigües residuals són aquelles derivades de les activitats humanes, ja sigui involuntàriament o de forma intencionada. Aquest és el punt de partida del present projecte. És inqüestionable que aquestes aigües no es poden tornar a abocar al medi natural d’on s’han extret sense ser tractades prèviament, ja que contenen diferents tipus de contaminants que perjudiquen greument el nostre entorn. Des de que l’ésser humà va adonar-se d’aquesta evidència han aparegut sistemes de depuració d’aquestes aigües. L’objectiu principal d’aquest projecte és la posada en marxa d’un sistema híbrid d’aiguamolls artificials que pugui realitzar aquesta funció tan necessària per a la nostra societat, en aquest cas depurant les aigües residuals provinents d’un centre tecnològic (en què es combinen aigües sanitàries i aigües provinents dels laboratoris de recerca), de forma que compleixin els requisits marcats a la llei per al seu abocament al medi natural. El desenvolupament del present projecte segueix les bases del mètode científic, és a dir unes hipòtesis que hem formulat als objectius. Col·laboració en el disseny i construcció de l’experiment, el sistema híbrid d’aiguamolls. La recollida de mostres i posterior anàlisi de diferents paràmetres d’aquestes aigües abans i després de ser tractades. En aquest cas també s’ha fet un seguiment i evolució, tant del sistema com de la vegetació planta. I finalment l’anàlisi dels resultats i posterior discussió per veure si s’han complert els objectius. De forma general, els resultats han estat bastant positius, tant en la configuració amb l’AFSSV inundat i buit. No obstant això, s’observa que amb l’AFSSV s’observen clar avantatges en l’eliminació de força contaminants. Les aigües compleixen pràcticament tots els límits de contaminats establerts per la llei, menys l’amoni per algun tipus d’error humà o interferències i algun dia la DBO5. Durant la durada de l’experimentació han sorgit alguns problemes amb el sistema, els quals es recomana solucionar per a posteriors projecte. Els més destacats són les característiques del tanc d’homogeneïtzació i l’eutrofització a l’AFS. Per tant, podem concloure que s’ha confirmat el que apuntava la bibliografia, en què aquests sistemes híbrids d’aiguamolls poden ser un substitut als tractaments convencionals de depuració de les aigües residuals. Tanmateix amb algunes limitacions i un llarg recorregut que encara s’ha de seguir en aquest camp de la investigació. Projectes com aquest, que suposen l’inici d’un projecte més gran, poden ajudar a l’objectiu final que ha de ser crear un món més sostenible.