Análise matemática e estatística da produtividade de lavouras cafeeiras agroquímica e orgânica na região da alta paulista

Studies with organic systems have shown the feasibility and ecological and social sustainability of these agroecosystems, unlike the systems agrochemicals (conventional) production. Some studies have concluded that for the model agrochemical exists less interaction between the flow of internal energy, basically the crop receives all inputs to production with no increase in "energy quality" within the system, while in the organic model of production has increased interaction between different resources in the system. The current economic and ecological crisis, exposed no sustainability of the production pattern of industrialized agriculture developed in a way, showing the dependence of developed countries on imports of agricultural commodities produced in the third world, among there coffee. Given these facts, developed a survey to identify problems in the Alta Paulista region, west of São Paulo State, in relation to coffee production systems. Actually, the fundamental problem, according to the research, farmers in this region, is to choose a viable production system correctly (environmental, social and economic); agrochemical or organic. The objectives of this study were to analyze the yield of production systems and agro-chemical and organic coffee in the period from 2003 to 2007, in 30 producing properties, located in this region, in order to point the production system to produce the highest yield. According to the methodology of CONAB, data collected were recorded on spreadsheets to be used as variables in statistical analysis models and mathematics. We performed a descriptive analysis of productivity data and were used for statistical analysis tests for parametric and nonparametric analysis of variance. The mathematical analyses of the curves were prepared with Origin for Windows 6.0 software, which uses numerical methods to fit the data supplied to a function of variable parameters. Unlike conventional systems of production, the organic system showed greater viability of the production model. Furthermore, with the quantitative modeling proposal, it is possible to perform the evaluation of these types of investments, providing more security to the farmer at the time of decision.

Alla ricerca della sostenibilità: lo sviluppo dell'agricoltura dall'Unità d'Italia alla Green Economy

L’elaborato finale presentato per la tesi di Dottorato analizza e riconduce a unitarietà, per quanto possibile, alcune delle attività di ricerca da me svolte durante questi tre anni, il cui filo conduttore è l'impatto ambientale delle attività umane e la promozione dello sviluppo sostenibile. Il mio filone di ricerca è stato improntato, dal punto di vista di politica economica, sull'analisi storica dello sviluppo del settore agricolo dall'Unità d'Italia ai giorni nostri e dei cambiamenti avvenuti in contemporanea nel contesto socio-economico e territoriale nazionale, facendo particolare riferimento alle tematiche legate ai consumi e alla dipendenza energetica ed all'impatto ambientale. Parte della mia ricerca è stata, infatti, incentrata sull'analisi dello sviluppo della Green Economy, in particolare per quanto riguarda il settore agroalimentare e la produzione di fonti di energia rinnovabile. Enfasi viene posta sia sulle politiche implementate a livello comunitario e nazionale, sia sul cambiamento dei consumi, in particolare per quanto riguarda gli acquisti di prodotti biologici. La Green Economy è vista come fattore di sviluppo e opportunità per uscire dall'attuale contesto di crisi economico-finanziaria. Crisi, che è strutturale e di carattere duraturo, affiancata da una crescente problematica ambientale dovuta all'attuale modello produttivo, fortemente dipendente dai combustibili fossili. Difatti la necessità di cambiare paradigma produttivo promuovendo la sostenibilità è visto anche in ottica di mitigazione del cambiamento climatico e dei suoi impatti socio-economici particolare dal punto di vista dei disastri ambientali. Questo punto è analizzato anche in termini di sicurezza internazionale e di emergenza umanitaria, con riferimento al possibile utilizzo da parte delle organizzazioni di intervento nei contesti di emergenza di tecnologie alimentate da energia rinnovabile. Dando così una risposta Green ad una problematica esacerbata dall'impatto dello sviluppo delle attività umane.

Modelling, simulation and optimization of maintenance considerations on condition based maintenance

Globalization has increased the pressure on organizations and companies to operate in the most efficient and economic way. This tendency promotes that companies concentrate more and more on their core businesses, outsource less profitable departments and services to reduce costs. By contrast to earlier times, companies are highly specialized and have a low real net output ratio. For being able to provide the consumers with the right products, those companies have to collaborate with other suppliers and form large supply chains. An effect of large supply chains is the deficiency of high stocks and stockholding costs. This fact has lead to the rapid spread of Just-in-Time logistic concepts aimed minimizing stock by simultaneous high availability of products. Those concurring goals, minimizing stock by simultaneous high product availability, claim for high availability of the production systems in the way that an incoming order can immediately processed. Besides of design aspects and the quality of the production system, maintenance has a strong impact on production system availability. In the last decades, there has been many attempts to create maintenance models for availability optimization. Most of them concentrated on the availability aspect only without incorporating further aspects as logistics and profitability of the overall system. However, production system operator’s main intention is to optimize the profitability of the production system and not the availability of the production system. Thus, classic models, limited to represent and optimize maintenance strategies under the light of availability, fail. A novel approach, incorporating all financial impacting processes of and around a production system, is needed. The proposed model is subdivided into three parts, maintenance module, production module and connection module. This subdivision provides easy maintainability and simple extendability. Within those modules, all aspect of production process are modeled. Main part of the work lies in the extended maintenance and failure module that offers a representation of different maintenance strategies but also incorporates the effect of over-maintaining and failed maintenance (maintenance induced failures). Order release and seizing of the production system are modeled in the production part. Due to computational power limitation, it was not possible to run the simulation and the optimization with the fully developed production model. Thus, the production model was reduced to a black-box without higher degree of details.

Economic efficiency analysis of different strategies to control post-weaning multi-systemic wasting syndrome and porcine circovirus type 2 subclinical infection in 3-weekly batch system farms.

The study assessed the economic efficiency of different strategies for the control of post-weaning multi-systemic wasting syndrome (PMWS) and porcine circovirus type 2 subclinical infection (PCV2SI), which have a major economic impact on the pig farming industry worldwide. The control strategies investigated consisted on the combination of up to 5 different control measures. The control measures considered were: (1) PCV2 vaccination of piglets (vac); (2) ensuring age adjusted diet for growers (diets); (3) reduction of stocking density (stock); (4) improvement of biosecurity measures (bios); and (5) total depopulation and repopulation of the farm for the elimination of other major pathogens (DPRP). A model was developed to simulate 5 years production of a pig farm with a 3-weekly batch system and with 100 sows. A PMWS/PCV2SI disease and economic model, based on PMWS severity scores, was linked to the production model in order to assess disease losses. This PMWS severity scores depends on the combination post-weaning mortality, PMWS morbidity in younger pigs and proportion of PCV2 infected pigs observed on farms. The economic analysis investigated eleven different farm scenarios, depending on the number of risk factors present before the intervention. For each strategy, an investment appraisal assessed the extra costs and benefits of reducing a given PMWS severity score to the average score of a slightly affected farm. The net present value obtained for each strategy was then multiplied by the corresponding probability of success to obtain an expected value. A stochastic simulation was performed to account for uncertainty and variability. For moderately affected farms PCV2 vaccination alone was the most cost-efficient strategy, but for highly affected farms it was either PCV2 vaccination alone or in combination with biosecurity measures, with the marginal profitability between 'vac' and 'vac+bios' being small. Other strategies such as 'diets', 'vac+diets' and 'bios+diets' were frequently identified as the second or third best strategy. The mean expected values of the best strategy for a moderately and a highly affected farm were £14,739 and £57,648 after 5 years, respectively. This is the first study to compare economic efficiency of control strategies for PMWS and PCV2SI. The results demonstrate the economic value of PCV2 vaccination, and highlight that on highly affected farms biosecurity measures are required to achieve optimal profitability. The model developed has potential as a farm-level decision support tool for the control of this economically important syndrome.

Search for long-lived, multi-charged particles in pp collisions at sqrts=7 TeV using the ATLAS detector

A search for highly ionising, penetrating particles with electric charges from |q| = 2e to 6e is performed using the ATLAS detector at the CERN Large Hadron Collider. Proton-proton collision data taken at sqrt(s)=7 TeV during the 2011 running period, corresponding to an integrated luminosity of 4.4 fb^-1, are analysed. No signal candidates are observed, and 95% confidence level cross-section upper limits are interpreted as mass-exclusion lower limits for a simplified Drell--Yan production model. In this model, masses are excluded from 50 GeV up to 430, 480, 490, 470 and 420 GeV for charges 2e, 3e, 4e, 5e and 6e, respectively.

Balance energético en unidades de tierra de una cuenca rural basado en un sistema de información geográfica.

El objetivo de este trabajo fue desarrollar una metodología de procesamiento de información espacial basada en un Sistema de Información Geográfica (SIG), para la determinación del balance de energía en unidades de tierra (UT) definidas en una cuenca hidrográfica rural. Se determinaron las UT a partir de mapas de unidades de paisaje y de mapas de estratos de superficie operada por productor. Se caracterizaron los ingresos (IE) y egresos energéticos (EE) en los sistemas de producción agrícolas. Se calculó la energía neta (EN) y la relación EE/IE (Re). Los datos se analizaron mediante un ANVA (p < 0,05). Los parámetros IE, EE, EN y Re no fueron significativamente diferentes entre UT, por lo que se infiere que el modelo productivo actualmente desarrollado, desde el punto de vista energético, resulta similar. Se hallaron relaciones de interés entre las variables de estudio y su ubicación geográfica, lo que permite recomendar para los sistemas agrícolas de una cuenca rural la planificación general del uso de la energía considerando las capacidades de los SIG.

El estado como eje articulador de las relaciones sociales

El presente trabajo intenta realizar una síntesis de cómo se fue articulando la sociedad a partir del modelo capitalista de producción en el período histórico que transcurre desde el impulso desarrollado en la Segunda Revolución Industrial, a finales del siglo XIX , hasta la primera década del siglo XXI. Este período determinará una forma de integración social que va estar vinculada al trabajo asalariado y ligada a un Estado más presente, articulador y distribuidor de la riqueza social. Algunos de los elementos constitutivos que sostuvieron este modelo fueron el New Deal y la política económica keynesiana, que van a perdurar hasta bien entrada la década de 1970. En esta etapa, la relación capital-trabajo va a entrar en crisis; el modelo keynesiano de pleno empleo no le es útil al capitalismo; y, por lo tanto, el Estado va a permitir la incorporación de un nuevo discurso, enarbolado por los denominados economistas liberales ortodoxos y, ya en la última década del siglo XX , por el economista norteamericano John Williamson, relacionado con un movimiento intelectual denominado "Consenso de Washington"; esto dando lugar una nueva forma de estructuración social en la que van a coexistir ganadores y perdedores del sistema. Se intenta explicar, además, el impacto que provocó en la Argentina adherir al modelo neoliberal a través de una economía abierta (1989-2002). Por último, describimos la situación de la Provincia de San Luis; los dispositivos y mecanismos que utilizó para contrarrestar los dos dígitos de desocupación producidos después del año 2002; para ello, nos referimos al Plan de Inclusión Social, expuesto a través de datos estadísticos tomados del INDEC y de la Dirección Provincial de Estadísticas y Censos de la Provincia de San Luis

Estado de situación del agro pampeano. Bases para teorizar sobre indicadores de vulnerabilidad socio-territorial

El estado de situación del agro pampeano desde la implantación del modelo económico neoliberal en la década del '70 hasta nuestros días, plantea el desafío de repensar las categorías de análisis que nos permitan abordar el estudio de la vulnerabilidad socio-territorial de los actores sociales implicados en el agro. Los supuestos neoliberales que han conducido el modelo de producción agropecuario de acumulación y rápida rotación de capital, especulación financiera, externalización de costos sociales y ambientales, entre otros generan situaciones de profundas desigualdades socio-territoriales, que incrementan los grados de vulnerabilidad. Resulta ineludible entonces teorizar sobre indicadores que, bajo otros supuestos, nos permitan valorar los niveles de vulnerabilidad para proponer alternativas que respondan al principio de justicia socio-territorial. Para la consecución de dicho objetivo, se parte de un análisis del estado de situación del agro en el sur cordobés; se analizan luego los supuestos neoliberales que han orientado la producción agropecuaria, para pensar caminos alternativos al modelo de capitalismo agrario, a fin de realizar nuestro aporte a la discusión sobre la construcción de indicadores de vulnerabilidad socio-territorial.

El estado como eje articulador de las relaciones sociales

El presente trabajo intenta realizar una síntesis de cómo se fue articulando la sociedad a partir del modelo capitalista de producción en el período histórico que transcurre desde el impulso desarrollado en la Segunda Revolución Industrial, a finales del siglo XIX , hasta la primera década del siglo XXI. Este período determinará una forma de integración social que va estar vinculada al trabajo asalariado y ligada a un Estado más presente, articulador y distribuidor de la riqueza social. Algunos de los elementos constitutivos que sostuvieron este modelo fueron el New Deal y la política económica keynesiana, que van a perdurar hasta bien entrada la década de 1970. En esta etapa, la relación capital-trabajo va a entrar en crisis; el modelo keynesiano de pleno empleo no le es útil al capitalismo; y, por lo tanto, el Estado va a permitir la incorporación de un nuevo discurso, enarbolado por los denominados economistas liberales ortodoxos y, ya en la última década del siglo XX , por el economista norteamericano John Williamson, relacionado con un movimiento intelectual denominado "Consenso de Washington"; esto dando lugar una nueva forma de estructuración social en la que van a coexistir ganadores y perdedores del sistema. Se intenta explicar, además, el impacto que provocó en la Argentina adherir al modelo neoliberal a través de una economía abierta (1989-2002). Por último, describimos la situación de la Provincia de San Luis; los dispositivos y mecanismos que utilizó para contrarrestar los dos dígitos de desocupación producidos después del año 2002; para ello, nos referimos al Plan de Inclusión Social, expuesto a través de datos estadísticos tomados del INDEC y de la Dirección Provincial de Estadísticas y Censos de la Provincia de San Luis

Estado de situación del agro pampeano. Bases para teorizar sobre indicadores de vulnerabilidad socio-territorial

El estado de situación del agro pampeano desde la implantación del modelo económico neoliberal en la década del '70 hasta nuestros días, plantea el desafío de repensar las categorías de análisis que nos permitan abordar el estudio de la vulnerabilidad socio-territorial de los actores sociales implicados en el agro. Los supuestos neoliberales que han conducido el modelo de producción agropecuario de acumulación y rápida rotación de capital, especulación financiera, externalización de costos sociales y ambientales, entre otros generan situaciones de profundas desigualdades socio-territoriales, que incrementan los grados de vulnerabilidad. Resulta ineludible entonces teorizar sobre indicadores que, bajo otros supuestos, nos permitan valorar los niveles de vulnerabilidad para proponer alternativas que respondan al principio de justicia socio-territorial. Para la consecución de dicho objetivo, se parte de un análisis del estado de situación del agro en el sur cordobés; se analizan luego los supuestos neoliberales que han orientado la producción agropecuaria, para pensar caminos alternativos al modelo de capitalismo agrario, a fin de realizar nuestro aporte a la discusión sobre la construcción de indicadores de vulnerabilidad socio-territorial.

El estado como eje articulador de las relaciones sociales

El presente trabajo intenta realizar una síntesis de cómo se fue articulando la sociedad a partir del modelo capitalista de producción en el período histórico que transcurre desde el impulso desarrollado en la Segunda Revolución Industrial, a finales del siglo XIX , hasta la primera década del siglo XXI. Este período determinará una forma de integración social que va estar vinculada al trabajo asalariado y ligada a un Estado más presente, articulador y distribuidor de la riqueza social. Algunos de los elementos constitutivos que sostuvieron este modelo fueron el New Deal y la política económica keynesiana, que van a perdurar hasta bien entrada la década de 1970. En esta etapa, la relación capital-trabajo va a entrar en crisis; el modelo keynesiano de pleno empleo no le es útil al capitalismo; y, por lo tanto, el Estado va a permitir la incorporación de un nuevo discurso, enarbolado por los denominados economistas liberales ortodoxos y, ya en la última década del siglo XX , por el economista norteamericano John Williamson, relacionado con un movimiento intelectual denominado "Consenso de Washington"; esto dando lugar una nueva forma de estructuración social en la que van a coexistir ganadores y perdedores del sistema. Se intenta explicar, además, el impacto que provocó en la Argentina adherir al modelo neoliberal a través de una economía abierta (1989-2002). Por último, describimos la situación de la Provincia de San Luis; los dispositivos y mecanismos que utilizó para contrarrestar los dos dígitos de desocupación producidos después del año 2002; para ello, nos referimos al Plan de Inclusión Social, expuesto a través de datos estadísticos tomados del INDEC y de la Dirección Provincial de Estadísticas y Censos de la Provincia de San Luis

Estado de situación del agro pampeano. Bases para teorizar sobre indicadores de vulnerabilidad socio-territorial

El estado de situación del agro pampeano desde la implantación del modelo económico neoliberal en la década del '70 hasta nuestros días, plantea el desafío de repensar las categorías de análisis que nos permitan abordar el estudio de la vulnerabilidad socio-territorial de los actores sociales implicados en el agro. Los supuestos neoliberales que han conducido el modelo de producción agropecuario de acumulación y rápida rotación de capital, especulación financiera, externalización de costos sociales y ambientales, entre otros generan situaciones de profundas desigualdades socio-territoriales, que incrementan los grados de vulnerabilidad. Resulta ineludible entonces teorizar sobre indicadores que, bajo otros supuestos, nos permitan valorar los niveles de vulnerabilidad para proponer alternativas que respondan al principio de justicia socio-territorial. Para la consecución de dicho objetivo, se parte de un análisis del estado de situación del agro en el sur cordobés; se analizan luego los supuestos neoliberales que han orientado la producción agropecuaria, para pensar caminos alternativos al modelo de capitalismo agrario, a fin de realizar nuestro aporte a la discusión sobre la construcción de indicadores de vulnerabilidad socio-territorial.

Potencial de la producción de bioelectricidad de las Comarcas Agrarias de la Comunidad de Madrid en base a centeno y triticale

En el presente trabajo se estudia la producción potencial de biomasa procedente de los cultivos de centeno y triticale en las seis comarcas agrarias de la Comunidad de Madrid (CM) y la posibilidad de su aplicación a la producción de bioelectricidad en cada una de ellas. En primer lugar se realiza un estudio bibliográfico de la situación actual de la bioelectricidad. Uno de los principales datos a tener en cuenta es que en el PER 2011- 2020 se estima que el total de potencia eléctrica instalada a partir de biomasa en España en el año 2020 sea de 1.350 MW, unas dos veces y media la existente a finales de 2010. Además, se comenta el estado de la incentivación del uso de biomasa de cultivos energéticos para producción de electricidad, la cual se regula actualmente según el Real Decreto-ley 9/2013, de 12 de Julio, por el que se adoptaron medidas urgentes para garantizar la estabilidad financiera del sistema eléctrico, y se consideran los criterios de sostenibilidad en el uso de biocombustibles sólidos. Se realiza una caracterización de las seis comarcas agrarias que forman la Comunidad Autónoma de Madrid: Área Metropolitana, Campiña, Guadarrama, Lozoya- Somosierra, Sur-Occidental y Vegas, la cual consta de dos partes: una descripción de la climatología y otra de la distribución de la superficie dedicada a barbecho y cultivos herbáceos. Se hace una recopilación bibliográfica de los modelos de simulación más representativos de crecimiento de los cultivos (CERES y Cereal YES), así como de ensayos realizados con los cultivos de centeno y triticale para la producción de biomasa y de estudios efectuados mediante herramientas GIS y técnicas de análisis multicriterio para la ubicación de centrales de bioelectricidad y el estudio de la logística de la biomasa. Se propone un modelo de simulación de la productividad de biomasa de centeno y de triticale para la CM, que resulta de la combinación de un modelo de producción de grano en base a datos climatológicos y a la relación biomasa/grano media de ambos cultivos obtenida en una experiencia previa. Los modelos obtenidos responden a las siguientes ecuaciones (siendo TN = temperatura media normalizada a 9,9 ºC y PN = precipitación acumulada normalizada a 496,7 mm): - Producción biomasa centeno (t m.s./ha) = 2,785 * [1,078 * ln(TN + 2*PN) + 2,3256] - Producción biomasa triticale (t m.s./ha) = 2,595 * [2,4495 * ln(TN + 2*PN) + 2,6103] Posteriormente, aplicando los modelos desarrollados, se cuantifica el potencial de producción de biomasa de centeno y triticale en las distintas comarcas agrarias de la CM en cada uno de los escenarios establecidos, que se consideran según el uso de la superficie de barbecho de secano disponible (25%, 50%, 75% y 100%). Las producciones potenciales de biomasa, que se podrían alcanzar en la CM utilizando el 100% de la superficie de barbecho de secano, en base a los cultivos de centeno y triticale, se estimaron en 169.710,72 - 149.811,59 - 140.217,54 - 101.583,01 - 26.961,88 y 1.886,40 t anuales para las comarcas de Campiña - Vegas, Sur - Occidental - Área Metropolitana - Lozoya-Somosierra y Guadarrama, respectivamente. Se realiza un análisis multicriterio basado en la programación de compromiso para definir las comarcas agrarias con mejores características para la ubicación de centrales de bioelectricidad en base a los criterios de potencial de biomasa, infraestructura eléctrica, red de carreteras, espacios protegidos y superficie de núcleos urbanos. Al efectuar el análisis multicriterio, se obtiene la siguiente ordenación jerárquica en base a los criterios establecidos: Campiña, Sur Occidental, Vegas, Área Metropolitana, Lozoya-Somosierra y Guadarrama. Mediante la utilización de técnicas GIS se estudia la localización más conveniente de una central de bioelectricidad de 2,2 MW en cada una de las comarcas agrarias y según el uso de la superficie de barbecho de secano disponible (25%, 50%, 75% y 100%), siempre que exista potencial suficiente. Para el caso de la biomasa de centeno y de triticale en base seca se considera un PCI de 3500 kcal/kg, por lo que se necesitarán como mínimo 17.298,28 toneladas para satisfacer las necesidades de cada una de las centrales de 2,2 MW. Se analiza el potencial máximo de bioelectricidad en cada una de las comarcas agrarias en base a los cultivos de centeno y triticale como productores de biomasa. Según se considere el 25% o el 100% del barbecho de secano para producción de biomasa, la potencia máxima de bioelectricidad que se podría instalar en cada una de las comarcas agrarias variaría entre 5,4 y 21,58 MW en la comarca Campiña, entre 4,76 y 19,05 MW en la comarca Vegas, entre 4,46 y 17,83 MW en la comarca Sur Occidental, entre 3,23 y 12,92 MW en la comarca Área Metropolitana, entre 0,86 y 3,43 MW en la comarca Lozoya Somosierra y entre 0,06 y 0,24 MW en la comarca Guadarrama. La potencia total que se podría instalar en la CM a partir de la biomasa de centeno y triticale podría variar entre 18,76 y 75,06 MW según que se utilice el 25% o el 100% de las tierras de barbecho de secano para su cultivo. ABSTRACT In this work is studied the potential biomass production from rye and triticale crops in the six Madrid Community (MC) agricultural regions and the possibility of its application to the bioelectricity production in each of them. First is performed a bibliographical study of the current situation of bioelectricity. One of the main elements to be considered is that in the PER 2011-2020 is estimated that the total installed electric power from biomass in Spain in 2020 was 1.350 MW, about two and a half times as at end 2010. Also is discussed the status of enhancing the use of biomass energy crops for electricity production, which is currently regulated according to the Real Decreto-ley 9/2013, of July 12, by which urgent measures were adopted to ensure financial stability of the electrical system, and there are considered the sustainability criteria in the use of solid biofuels. A characterization of the six Madrid Community agricultural regions is carried out: Area Metropolitana, Campiña, Guadarrama, Lozoya-Somosierra, Sur-Occidental and Vegas, which consists of two parts: a description of the climatology and another about the distribution of the area under fallow and arable crops. It makes a bibliographic compilation of the most representative crop growth simulation models (CERES and Cereal YES), as well as trials carried out with rye and triticale crops for biomass production and studies conducted by GIS tools and techniques multicriteria analysis for the location of bioelectricity centrals and the study of the logistics of biomass. Is proposed a biomass productivity simulation model for rye and triticale for MC that results from the combination of grain production model based on climatological data and the average relative biomass/grain of both crops obtained in a prior experience. The models obtained correspond to the following equations (where TN = normalized average temperature and PN = normalized accumulated precipitation): - Production rye biomass (t d.m./ha) = 2.785 * [1.078 * ln (TN + 2*PN) + 2.3256] - Production triticale biomass (t d.m./ha) = 2,595 * [2.4495 * ln (TN + 2*PN) + 2.6103] Subsequently, applying the developed models, the biomass potential of the MC agricultural regions is quantified in each of the scenarios established, which are considered as the use of dry fallow area available (25%, 50%, 75 % and 100%). The potential biomass production that can be achieved within the MC using 100% of the rainfed fallow area based on rye and triticale crops, were estimated at 169.710,72 - 149.811,59 - 140.217,54 - 101.583,01 - 26.961,88 and 1.886,40 t annual for the regions of Campiña, Vegas, Sur Occidental, Area Metropolitana, Lozoya- Somosierra and Guadarrama, respectively. A multicriteria analysis is performed, based on compromise programming to define the agricultural regions with better features for the location of bioelectricity centrals, on the basis of biomass potential, electrical infrastructure, road network, protected areas and urban area criteria. Upon multicriteria analysis, is obtained the following hierarchical order based on criteria: Campiña, Sur Occidental, Vegas, Area Metropolitana, Lozoya-Somosierra and Guadarrama. Likewise, through the use of GIS techniques, the most suitable location for a 2,2 MW bioelectricity plant is studied in each of the agricultural regions and according to the use of dry fallow area available (25%, 50% , 75% and 100%), if there is sufficient potential. In the case of biomass rye and triticale dry basis is considered a PCI of 3500 kcal/kg, so it will take at least 17,298.28 t to satisfy the needs of each plant. Is analyzed the maximum bioelectricity potential on each of the agricultural regions on the basis of the rye and triticale crops as biomass producers. As deemed 25% or 100% dry fallow for biomass, the maximum bioelectricity potential varies between 5,4 and 21,58 MW in the Campiña region, between 4,76 and 19,05 MW in the Vegas region, between 4,46 and 17,83 MW in the Sur Occidental region, between 3,23 and 12,92 MW in the Area Metropolitana region, between 0,86 and 3,43 MW in the Lozoya-Somosierra region and between 0,06 and 0,24 MW in the Guadarrama region. The total power that could be installed in the CM from rye and triticale biomass could vary between 18.76 and 75.06 MW if is used the 25% or 100% of fallow land for rainfed crop.

Localización óptima de una planta de bioetanol a partir de tubérculos de pataca (Helianthus tuberosus l.) en la Cuenca del Duero

El objetivo del presente trabajo es determinar la localización óptima de una planta de producción de 30.000 m3/año de bioetanol a partir de tubérculos de pataca (Helianthus tuberosus L.) cultivada en regadío, en tierras de barbecho de la Cuenca Hidrográfica del Duero (CH Duero). Inicialmente se elaboró, a partir de datos bibliográficos, un modelo de producción de pataca en base a una ecuación de regresión que relaciona datos experimentales de rendimientos de variedades tardías con variables agroclimáticas. Así se obtuvo una función de producción basada en la cantidad de agua disponible (precipitación efectiva + dosis de riego) y en la radiación global acumulada en el periodo brotación‐senescencia del cultivo. A continuación se estima la superficie potencial de cultivo de pataca en la CH Duero a partir de la superficie arable en regadío cartografiada por el Sistema de Ocupación del Suelo (SIOSE), a la cual se le aplican, en base a los requerimientos del cultivo, unas restricciones climáticas, edafológicas, topográficas y logísticas mediante el uso de Sistemas de Información Geográfica (SIG). La proporción de superficie de regadío restringida se cuantifica a escala municipal con el fin de calcular la superficie de barbecho en regadío apta para el cultivo de pataca. A partir de las bases de datos georreferenciadas de precipitación, radiación global, y la dotación de agua para el riego de cultivos no específicos establecida en el Plan Hidrológico de la Cuenca del Duero a escala comarcal, se estimó la producción potencial de tubérculos de pataca sobre la superficie de barbecho de regadío según el modelo de producción elaborado. Así, en las 53.360 ha de barbecho en regadío aptas para el cultivo de pataca se podrían producir 3,8 Mt de tubérculos al año (80 % de humedad) (761.156 t ms/año) de los que se podría obtener 304.462 m3/año de bioetanol, considerando un rendimiento en la transformación de 12,5 kg mf/l de etanol. Se estiman los costes de las labores de cultivo de pataca así como los costes de la logística de suministro a una planta de transformación considerando una distancia media de transporte de 25 km, en base a las hojas de cálculo de utilización de aperos y maquinaria agrícola oficiales del Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA). Considerando el balance de costes asociados a la producción de bioetanol (costes de transformación, distribución y transporte del producto, costes estructurales de la planta, ahorro de costes por la utilización de las vinazas generadas en el proceso como fertilizante y un beneficio industrial), se ha estimado que el coste de producción de bioetanol a partir de tubérculos de pataca asciende a 61,03 c€/l. Se calculan los beneficios fiscales para el Estado por el cultivo de 5.522 ha de pataca que suministren la materia prima necesaria para una planta de bioetanol de 30.000 m3/año, en concepto de cotizaciones a la Seguridad Social de los trabajadores, impuestos sobre el valor añadido de los productos consumidos, impuesto sobre sociedades y ahorro de las prestaciones por desempleo. Se obtuvieron unos beneficios fiscales de 10,25 c€ por litro de bioetanol producido. El coste de producción de bioetanol depende del rendimiento de tubérculos por hectárea y de la distancia de transporte desde las zonas de producción de la materia prima hasta la planta. Se calculó la distancia máxima de transporte para que el precio de coste del bioetanol producido sea competitivo con el precio de mercado del bioetanol. Como resultado se determinó que el precio del bioetanol (incluido un beneficio industrial del 15%) de la planta sería igual o inferior al precio de venta en el mercado (66,35 c€/l) con una distancia máxima de transporte de 25 km y un rendimiento mínimo del cultivo de 60,1 t mf/ha. Una vez conocido el área de influencia de la planta según la distancia de transporte máxima, se determinó la localización óptima de la planta de producción de bioetanol mediante un proceso de ubicación‐asignación realizado con SIG. Para ello se analizan los puntos candidatos a la ubicación de la planta según el cumplimiento de unos requerimientos técnicos establecidos (distancia a fuentes de suministro eléctrico y de recursos hídricos, distancia a estaciones de ferrocarril, distancia a núcleos urbanos y existencia de Espacios Naturales Protegidos) que minimizan la distancia de transporte maximizando la cantidad de biomasa disponible según la producción potencial estimada anteriormente. Por último, la superficie destinada al cultivo de pataca en el área de influencia de la planta se determina en base a un patrón de distribución del cultivo alrededor de una agroindustria. Dicho patrón se ha obtenido a partir del análisis del grado de ocupación del cultivo de la remolacha en función de la distancia de transporte a la planta azucarera de Miranda de Ebro (Burgos). El patrón resultante muestra que la relación entre el grado de ocupación del suelo por el cultivo y la distancia de transporte a la planta siguen una ecuación logística. La localización óptima que se ha obtenido mediante la metodología descrita se ubica en el municipio leonés de El Burgo Ranero, donde la producción potencial de tubérculos de pataca en la superficie de barbecho situada en un radio de acción de 25 km es de 375.665 t mf/año, superando las 375.000 t mf requeridas anualmente por la planta de bioetanol. ABSTRACT Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus L.) is a harsh crop with a high potential for biomass production. Its main use is related to bioethanol production from the carbohydrates, inulin mainly, accumulated in its tubers at the end of the crop cycle. The aerial biomass could be used as solid biofuel to provide energy to the bioethanol production process. Therefore, Jerusalem artichoke is a promising crop as feedstock for biofuel production in order to achieve the biofuels consumption objectives established by the Government of Spain (PER 2011‐2020 and RDL 4/2013) and the European Union (Directive 2009/28/EC). This work aims at the determination of the optimal location for a 30,000 m3/year bioethanol production plant from Jerusalem artichoke tubers in the Duero river basin. With this purpose, a crop production model was developed by means of a regression equation that relates experimental yield data of late Jerusalem artichoke varieties with pedo‐climatic parameters from a bibliographic data matrix. The resulting crop production model was based on the crop water availability (including effective rainfall and irrigation water supplied) and on global radiation accumulated in the crop emergence‐senescence period. The crop potential cultivation area for Jerusalem artichoke in the Duero basin was estimated using the georeferenced irrigated arable land from the “Sistema de Ocupación del Suelo” (SIOSE) of Spain. Climatic, soil, slope and logistic restrictions were considered by means of Geographic Information Systems (GIS). The limited potential growing area was then applied to a municipality scale in order to calculate the amount of fallow land suitable for Jerusalem artichoke production. Rainfall and global radiation georeferenced layers as well as data of irrigation water supply for crop production (established within the Duero Hydrologic Plan) were use to estimate the potential production of Jerusalem artichoke tubers in the suitable fallow land according to the crop production model. As a result of this estimation, there are 53,360 ha of fallow land suitable for Jerusalem artichoke production in the Duero basin, where 3.8 M t fm/year could be produced. Considering a bioethanol processing yield of 12.5 kg mf per liter of bioethanol, the above mentioned tuber potential production could be processed in 304,462 m3/year of bioethanol. The Jerusalem crop production costs and the logistic supply costs (considering an average transport distance of 25 km) were estimated according to official agricultural machinery cost calculation sheets of the Minister of Agriculture of Spain (MAGRAMA). The bioethanol production cost from Jerusalem artichoke tubers was calculated considering bioethanol processing, transport and structural costs, industrial profits as well as plant cost savings from the use of vinasses as fertilizer. The resulting bioetanol production cost from Jerusalem artichoke tubers was 61.03 c€/l. Additionally, revenues for the state coffers regarding Social Security contributions, added value taxes of consumed raw materials, corporation tax and unemployment benefit savings due to the cultivation of 5,522 ha of Jerusalem artichoke for the 30.000 m3/year bioethanol plant supply were calculated. The calculated revenues amounted to 10.25 c€/l. Bioethanol production cost and consequently the bioethanol plant economic viability are strongly related to the crop yield as well as to road transport distance from feedstock production areas to the processing plant. The previously estimated bioethanol production cost was compared to the bioethanol market price in order to determine the maximum supply transport distance and the minimum crop yield to reach the bioethanol plant economic viability. The results showed that the proposed plant would be economically viable at a maximum transport distance of 25 km and at a crop yield not less than 60.1 t fm/ha. By means of a GIS location‐allocation analysis, the optimal bioethanol plant location was determined. Suitable candidates were detected according to several plant technical requirements (distance to power and water supply sources, distance to freight station, and distance to urban areas and to Natural Protected Areas). The optimal bioethanol plant location must minimize the supply transport distance whereas it maximizes the amount of available biomass according to the previously estimated biomass potential production. Lastly, the agricultural area around the bioethanol plant finally dedicated to Jerusalem artichoke cultivation was planned according to a crop distribution model. The crop distribution model was established from the analysis of the relation between the sugar beet (Beta vulgaris L.) cropping area and the road transport distance from the sugar processing plant of Miranda de Ebro (Burgos, North of Spain). The optimal location was situated in the municipality of ‘El Burgo Ranero’ in the province of León. The potential production of Jerusalem artichoke tubers in the fallow land within 25 km distance from the plant location was 375,665 t fm/year, which exceeds the amount of biomass yearly required by the bioethanol plant.

Producción de recursos educativos abiertos con componentes sociales y semánticos basados con técnicas de ingeniería del conocimiento

Los Recursos Educativos Abiertos (REA) y los Cursos Educativos Abiertos (OCW) son utilizados como apoyo para los procesos de enseñanza aprendizaje; el carácter de abierto de estos recursos contribuye a la difusión de conocimiento y facilita el acceso a la información. Existe una gran cantidad de universidades e instituciones de educación superior que se han unido al movimiento abierto, poniendo a disposición los OCW que sus docentes realizan para los estudiantes formales, sin embargo se ha detectado que no existe un proceso estándar en la producción de OCW ya que cada universidad lo realiza con modelos propios de acuerdo a las normativas institucionales. Por lo cual en este trabajo de tesis doctoral se propone un modelo de producción de REA y OCW, denominado REACS que contempla el uso de un modelo de diseño instruccional que permite realizar un proceso sistemático de actividades que contribuyen al aprendizaje; además de la utilización de herramientas sociales y herramientas semánticas que aportan al trabajo colaborativo e identificación de los recursos por su significado, lo cual aporta a la inteligencia colectiva. REACS fue comparado con procesos de producción similares de las universidades relevantes del movimiento OCW, además de ser implementado en un caso de estudio con tres fases en la creación de OCW para una institución de educación superior. Con esta validación se pudo comprobar que REACS aportaba a incrementar el número de estudiantes que aprueban un curso y disminuye el tiempo de producción y publicación de un OCW. ABSTRACT Open Educational Resources (OER) and Open Course Ware (OCW) are used as support for teaching and learning processes; the open characteristic of these resources contributes to the diffusion of knowledge and facilitates the access to information. There are an important number of universities and institutions of higher education have joined to the open movement, making available the OCW´s for formal students. However, it has been found that there is not a standard process for the production of OCW and each university develop these with their own models according to their institutional regulations. Therefore, this doctoral thesis proposes REACS, a production model of OER and OCW that contemplates the use of an instructional design model that allows a systematic process of activities that contribute to learning. REACS includes the use of social tools and semantic tools that provide collaborative and identification of resources based in their meaning, contributing with the collective intelligence. REACS was compared with similar production processes belonging to relevant universities in the OCW movement. Additionally OCW were produced using REACS in a study case developed in three stages. With these validations, it was found that REACS contributed to increasing the student approved ratio and the OCW production and publication times were reduced.