Hybrid model of a double-fed induction machine and back-to-back converter

This report details the port interconnection of two subsystems: a power electronics subsystem (a back-to-back AC/AC converter (B2B), coupled to a phase of the power grid), and an electromechanical subsystem (a doubly-fed induction machine (DFIM), coupled mechanically to a flywheel and electrically to the power grid and to a local varying load). Both subsystems have been essentially described in previous reports (deliverables D 0.5 and D 4.3.1), although some previously unpublished details are presented here. The B2B is a variable structure system (VSS), due to the presence of control-actuated switches: however from a modelling and simulation, as well as a control-design, point of view, it is sensible to consider modulated transformers (MTF in the bond-graph language) instead of the pairs of complementary switches. The port-Hamiltonian models of both subsystems are presents and coupled through a power-preserving interconnection, and the Hamiltonian description of the whole system is obtained; detailed bond-graphs of all the subsystems and the complete system are provided.

Report on theorerical results of power generation and conversion

Experimental results of a new controller able to support bidirectional power flow in a full-bridge rectifier with boost-like topology are obtained. The controller is computed using port Hamiltonian passivity techniques for a suitable generalized state space averaging truncation system, which transforms the control objectives, namely constant output voltage dc-bus and unity input power factor, into a regulation problem. Simulation results for the full system show the essential correctness of the simplifications introduced to obtain the controller, although some small experimental discrepancies point to several aspects that need further improvement.

Planta de producció d'àcid acètic

L’objectiu de treball a assolir en aquest projecte és el disseny en continu d’una planta química de producció d’àcid acètic a partir de la carbonilació del metanol amb monòxid de carboni. Es procedirà, alhora, a l’estudi de la viabilitat econòmica de la construcció i operació d’aquesta planta, tenint en compte les normatives urbanístiques i sectorials vigents. La planta tindrà una producció de 75.000 Tn/any d’àcid acètic.

Planta de producció d'àcid adípic

L’objectiu d’aquest projecte és el disseny d’una planta de producció d’àcid adípic a partir de la oxidació d’una mescla de ciclohexanol-ciclohexanona (KA oil) mitjançant àcid nítric. El projecte ha de complir la legislació vigent a part de ser viable tècnicament i econòmicament.

Planta de producció d'àcid acètic

L’objecte del treball consisteix en la realització d’un projecte per estudiar la viabilitat de la construcció i operació d’una planta de fabricació d’àcid acètic a partir de la carbonilació del metanol.

Planta de producció d'àcid acètic

L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar una planta de producció d’àcid acètic en continu (75000 tones/any), mitjançant la carbonilació de metanol, a partir de metanol i monòxid de carboni. Per tal s’haurà d’escollir entre un dels tres processos: Procés Basf, Procés Monsanto, Procés Cativa. S’intentarà que el projecte sigui viable econòmicament, hi haurà de complir totes les normatives i legislacions vigents. Aquest projecte ha d’incloure la construcció i disseny de tots els equips, muntatge, posta en marxa i funcionament de la planta en estat estacionari.

Planta de producció d'àcid adípic

L’objectiu d’aquest projecte és dissenyar una planta per la fabricació d’àcid adípic a partir de la nitració del ciclohexanol amb àcid nítric. Aquest projecte a part de ser viable tècnicament, haurà d’acomplir totes les normatives i legislacions vigents. A més a més, inclou el disseny de tots els equips de procés, la posta en marxa de la planta i l’operació en estat estacionari de tota la planta.

Planta farmacèutica de producció de paracetamol

L’objectiu principal d’aquest projecte és la construcció d’una planta química per a la producció de paracetamol (N-(4-hidroxifenil)etanamida). La fabricació es realitza amb la intenció de vendre el principi actiu del paracetamol a una empresa farmacèutica destinada a la preparació final del producte (addició d’excipients, envasat, etc.).

Planta de producció de paracetamol

L’objectiu d’aquest projecte es basa en el disseny d’una planta química en la qual es durà a terme la producció del paracetamol a partir de la nitració del fenol. Per a realitzar aquest projecte s’haurà de tenir en compte que la planta compleixi les normatives i legislacions vigents. Aquest projecte inclou els càlculs realitzats per a obtenir el disseny dels equips necessaris per a dur a terme el procés, els diagrames corresponents al procés com ara plànols d’enginyeria, implantació, etc., la posada en marxa de la planta i d’altres especificacions necessàries per a poder tenir una visió més acurada del procés de construcció per a una planta química d’aquestes característiques.

Planta de producció de paracetamol

L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar una planta de producció de paracetamol a partir de fenol, estudiant la seva viabilitat de construcció i d'operació. Aquest projecte no només haurà de ser possible tècnicament, haurà de complir totes les normatives i legislacions vigents. També s'inclou el disseny de tots els equips de procés, la posta en marxa de la planta i l'operació en estat estacionari de tota la planta, l'evalució econòmica i els temes de medi ambient i seguretat i higiene considerats.

Modelització i control d'un reactor de producció d'hidrogen per a l'alimentació de piles de combustible

Les piles de combustible permeten la transformació eficient de l’energia química de certs combustibles a energia elèctrica a través d’un procés electroquímic. De les diferents tecnologies de piles de combustible, les piles de combustible de tipus PEM són les més competitives i tenen una gran varietat d’aplicacions. No obstant, han de ser alimentades únicament per hidrogen. Per altra banda, l’etanol, un combustible interessant en el marc dels combustibles renovables, és una possible font d’hidrogen. Aquest treball estudia la reformació d’etanol per a l’obtenció d’hidrogen per a alimentar piles de combustible PEM. Només existeixen algunes publicacions que tractin l’obtenció d’hidrogen a partir d’etanol, i aquestes no inclouen l’estudi dinàmic del sistema. Els objectius del treball són el modelat i l’estudi dinàmic de reformadors d’etanol de baixa temperatura. Concretament, proposa un model dinàmic d’un reformador catalític d’etanol amb vapor basat en un catalitzador de cobalt. Aquesta reformació permet obtenir valors alts d’eficiència i valors òptims de monòxid de carboni que evitaran l’enverinament d’una la pila de combustible de tipus PEM. El model, no lineal, es basa en la cinètica obtinguda de diferents assaigs de laboratori. El reformador modelat opera en tres etapes: deshidrogenació d’etanol a acetaldehid i hidrogen, reformat amb vapor d’acetaldehid, i la reacció WGS (Water Gas Shift). El treball també estudia la sensibilitat i controlabilitat del sistema, caracteritzant així el sistema que caldrà controlar. L’anàlisi de controlabilitat es realitza sobre la resposta de dinàmica ràpida obtinguda del balanç de massa del reformador. El model no lineal és linealitzat amb la finalitat d’aplicar eines d’anàlisi com RGA, CN i MRI. El treball ofereix la informació necessària per a avaluar la possible implementació en un laboratori de piles de combustibles PEM alimentades per hidrogen provinent d’un reformador d’etanol.

Planta de producció d'acetaldehid

L’objectiu d’aquest projecte és el disseny d’una planta de producció d’acetaldehid a partir de l’oxidació d’etilè. Es presenta doncs, un estudi de la viabilitat de la construcció i operació de la planta complint en tot moment amb la normativa i legislació vigent.

Efectes no intencionats de transgens i optimització de la producció de pèptids antimicrobians d'ús fitosanitari en plantes-biofactoria

Actualment s’està duent a terme el projecte de tesi consistent en estudiar la producció de pèptids antimicrobians d'ús fitosanitari en plantes-biofactoria. Durant aquest període de la tesi doctoral he realitzat la transformació (mitjançant Agrobacterium tumefaciens) de plantes d’arròs per a la síntesi massiva d’una sèrie de pèptids antimicrobians, BP188, BP183, BP183TAG, BP215, BP173 i BP178. Es tracta d’una sèrie de derivats de BP100 que presenta unes propietats fitosanitàries molt interessants: elevada activitat contra bacteris d’interès fitosanitari, toxicitat reduïda i estabilitat moderada. El treball que he realitzat per dur a terme aquesta tasca ha requerit inicialment realitzar els clonatges necessaris per a les transformacions; per a continuació realitzar les transformacions de calls d’arròs varietat Sènia, seleccionar les cèl•lules transformades, regenerar plantes transgèniques i analitzar-ne la presència del transgén.

Estudi tècnic-econòmic per a la instal·lació d'una granja d'ànecs per a producció de foie-gras situada en el terme municipal de Fontanals de Cerdanya

Inversors però, principalment professionals de l'àmbit agrari, per tal de buscar una diversificació de l'activitat agrícola i ramadera que desenvolupen a les seves finques, sobretot joves emprenedors, poden estar interessats en produccions alternatives com la producció d'ànecs per a foie-gras, per tal de complementar la seva renda agrària. Actualment cal augmentar la competitivitat de les finques agrícoles per tal que aquestes siguin econòmicament viables. L’objectiu de l'estudi és determinar la viabilitat econòmica d’una explotació ramadera d’ànecs per a la producció de foie-gras, en el terme municipal de Fontanals de Cerdanya, analitzant les diverses alternatives en quant a dimensionament i disseny de les instal·lacions, segons el cicle productiu de l’animal. L'alternativa escollida per realitzar l'estudi es la de semi-integració (cria, engreix i embocat), de règim semi-intensiu (durant l'etapa de l'engreix), amb animals mascles de la raça híbrida Mulard. Les instal·lacions tindran una capacitat de 6.500 animals, amb lots de 250 caps. Aquest dimensionament permet, durant la fase d'embocat, en la qual es requereix més dedicació, que la demanda de mà d'obra pugui ser satisfeta per un únic treballador. La principal conclusió que es pot extreure de l'estudi és que la inversió projectada és massa elevada i que aquesta econòmicament no és viable o rendible, ja que la despesa és massa elevada. Es mouen uns fluxos de caixa molt elevats i el marge comercial és molt reduït. Únicament si l'objectiu del promotor és obtenir una remuneració per la seva feina, sempre i quan és produeixi un augment del preu actual de la carn i una disminució del preu del pinso, es podria recomanar que es portés a terme la implantació de l'explotació, intentant, però, reduir la despesa d'execució de construccions i instal·lacions.