Escola de Doctorat

Data de lectura: 21/11/2024

• ARFELIS ESPINOSA, SERGI: Life cycle assessment as a tool for the industrialisation of chemical and mechanochemical processes
  
  Autor/a: ARFELIS ESPINOSA, SERGI
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA AMBIENTAL
  Departament: Departament d'Enginyeria Civil i Ambiental (DECA)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 27/09/2024
  Data de lectura: 21/11/2024
  Hora de lectura: 13:00
  Lloc de lectura: Defensa pública lloc ETSECCPB UPC, Campus Nord Building C1. Classroom: 002 C/Jordi Girona, 1-3 08034 Barcelona
  Director/a de tesi: FULLANA PALMER, PERE | BALA GALA, ALBA | MALPARTIDA GARCIA, IRENE
  Tribunal:
       PRESIDENT: MAIRELES, PEDRO JESÚS
       SECRETARI: DELGADO AGUILAR, MARC
       VOCAL: CANALES MUÑOZ, ROBERTO IVAN
  Resum de tesi: El sector químic és un negoci global de 4 bilions de dòlars i un important ocupador, amb substàncies químiques presents en gairebé tots els productes manufacturats. L'augment de la inversió i de la capacitat innovadora de la indústria química per proporcionar productes segurs i sostenibles serà vital per oferir noves solucions i donar suport a la transició ecològica de la nostra economia i societat. S'han creat múltiples enfocaments i eines per ajudar els químics en el desenvolupament, disseny i aplicació de productes químics. L'enfocament de l'Anàlisi del Cicle de Vida (ACV) aplicat al disseny de productes químics i processos ha ajudat els científics a examinar els impactes ambientals amb una perspectiva de cicle de vida. Proporciona una visió global de les càrregues mediambientals, abastant un ampli conjunt d'indicadors ambientals com l'Escalfament Global, el Consum d'Energia Primària, l'Ús de l'Aigua, l'Ús del Sòl o l'Esgotament de Recursos.La present tesi està relacionada amb l'aplicació de l'ACV a la industrialització de processos químics i mecanoquímics. El primer article presenta la revisió bibliogràfica d'ACV de processos químics. El segon article és una altra revisió de processos mecanoquímics. La química i la mecanoquímica són sectors capdavanters en l'aplicació de l'ACV i la seva metodologia és escassa. El desenvolupament d'aquests articles pretén aportar una guia per al desenvolupament d'aquests temes. A més, la tesi prossegueix amb l'avaluació de tecnologies innovadores per a processos químics: producció de zincat càlcic com a ingredient per a bateries recarregables, extracció de cel·lulosa a partir d'encenalls de fusta o extracció de nicotina a partir de fulles de tabac, per exemple.S'ha conclòs que l'elecció de la matèria primera sol ser la principal font d'impacte ambiental d'un procés químic. A més, els balanços de massa i energia, així com el tipus d'energia subministrada per alimentar el procés, són de gran importància com a part de l'inventari del cicle de vida. En seleccionar la unitat funcional (UF) de processos del sector industrial químic, on s'ha de subministrar una quantitat de producte en un temps donat, s'ha de prestar especial atenció. Encara que quedi fora de la pràctica de l'ACV de la cuna a la porta, hi ha variables com el temps de residència de la reacció que fan que el producte final tingui més unitats de servei o més funcions. Per tant, això s'ha de considerar com a informació addicional valuosa en decidir entre alternatives. El resultat de l'ACV amb una UF que depèn només de la massa no té en compte això. Hi ha diversos documents d'ACV químic que ja fan l'estudi amb un cabal com a UF. Un altre exemple és la consideració del mòdul D dins de la EN 15804:2012+A2:2019 per a la consideració d'informació fora de l'abast de la cuna a la porta en els ACV de productes de construcció. D'altra banda, l'escalabilitat dels fluxos de materials des de l'escala de laboratori, on s'obtenen les dades, fins a l'escala pilot o industrial, on s'aplicarà el procés, és de crucial importància. Amb aquest propòsit, s'han utilitzat diferents marcs basats en equacions termodinàmiques, així com modelatge de processos i eines de simulació durant la tesi. Per exemple, s'ha observat que l'optimització energètica des de l'escala de laboratori fins a la industrial és del 20%, de mitjana, arribant a valors màxims del 90% per a alguns equips com el reactor utilitzat en els laboratoris de Deasyl. Finalment, en les comparacions d'ACV, es porta a terme un estudi de l'evolució de l'impacte ambiental tenint en compte la previsió de les barreges d'electricitat en els propers anys segons els informes del Pacte Verd Europeu per interpretar el comportament dels resultats en els pròxims anys.
  

• BANDAHALLI MALLAPPA, PRASAD KUMAR: Design and Implementation of High-Level Multilevel Inverters: Focusing on 15-level, 25-level, and 33-level Topologies with Asymmetrical Configuration and Optimal Component Choices
  
  Autor/a: BANDAHALLI MALLAPPA, PRASAD KUMAR
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA ELECTRÒNICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Electrònica (EEL)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 27/09/2024
  Data de lectura: 21/11/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lloc de lectura: Sala Polivalente A0.03. Planta 0. Edificio "A" de la EEBE del Campus Diagonal-Besòs.
  Director/a de tesi: MARTINEZ GARCIA, HERMINIO | VELASCO QUESADA, GUILLERMO
  Tribunal:
       PRESIDENT: BARGALLO PERPIÑA, RAMON
       SECRETARI: VIDAL IDIARTE, ENRIQUE
       VOCAL: FERNÁNDEZ HERRERO, CRISTINA
  Resum de tesi: L'objectiu principal d'aquesta tesi és establir topologies d'inversors multinivell (MLI) per utilitzar-los en entorns industrials. A causa dels seus nombrosos beneficis, inclosa la baixadissipació de potència i el baix contingut d'harmònics, les topologies MLI s'utilitzen en aplicacions de potència mitjana i alta, com ara filtres de potència actius, dispositius FACTS i drivers demàquines elèctriques. Les estratègies de commutació triades són crucials per eliminar la distorsió harmònica al voltatge de sortida proporcionat pel MLI. Depenent dels requisits de potència del’inversor, es poden triar diferents topologies i estratègies de control. Tot i això, els inversors multinivell tenen l'inconvenient de la necessitat de fonts d'energia independents per a les sevesetapes. En conseqüència, es fa servir MATLAB/SIMULINK per simular el comportament complet dels MLI proposats. L´objectiu d´aquest treball és oferir una topologia única per a un MLI asimètric monofàsic de 15 nivells amb l´objectiu de minimitzar els requisits de components. El disseny suggerit utilitza fonts de CC asimètriques per assolir un voltatge de sortida màxim de 15 nivells mitjançant l’úsduna topologia de pont H. Per permetre una versió de 25 nivells apropiada per aplicacions d’energia renovable, l’estructura MLI original de 15 nivells es millora encara més, reduint així elscostos i les dimensions del sistema. No obstant això, el nombre més gran de components en MLI presenta problemes de fiabilitat, particularment pel que fa a la disminució de la distorsió harmònicatotal, que continua sent un focus de recerca. Per al MLI proposat de 15 nivells i l'estès de 25 nivells, s'examinen una sèrie de factors, inclòs el voltatge permanent total, la funció de cost de l'inversormultinivell i les pèrdues energètiques. A continuació, facilita la integració de fonts d'energia renovables i agilitza l'ús de components en contribuir a una nova topologia per a MLI asimètricade 15 nivells. Tot i que els inversors multinivell tenen molts beneficis, els desenvolupaments futurs en aquest camp han d'abordar qüestions de confiança relacionades amb la reducció general de ladistorsió harmònica. Després, es proposa un MLI monofàsic asimètric exclusiu de 33 nivells, que utilitza menys components i un voltatge permanent total (TSV) més baix als interruptors. Per reduirel cost total de l'inversor, es fan servir interruptors de classificació variable i s'examina amb cura la distribució de tensió entre els interruptors. El disseny suggerit combina quatre fonts de CCasimètriques amb dotze interruptors per generar 33 nivells de sortida de voltatge. El rendiment de l’inversor està determinat per una sèrie de factors crucials, inclosos TSV, eficiència, pèrdues depotència i funció de cost (CF). Utilitzant una varietat de càrregues combinades, l'MLI es va avaluar en condicions de càrrega dinàmica amb pertorbacions de càrrega imprevistes i es va descobrir queera estable durant tota l'operació. Es fa una comparació exhaustiva basada en la tensió entre els interruptors, la distribució de la tensió, el recompte d'interruptors, el recompte de fonts de CC, elscircuits de controlador de porta, el factor de recompte de components, TSV, CF i altres topologies existents. Està demostrat que és més eficient i millor en tots els sentits. Segons la simulació i elsexperiments, la distorsió harmònica total (THD) és dins de les pautes de l'IEEE. El marc suggerit es va crear a MATLAB/SIMULINK i es va posar a prova utilitzant maquinari en un entorn delaboratori.
  

• SIMONA PUJADÓ, JOSEP: A proposal for a new method to assess road traffic noise in the United Kingdom
  
  Autor/a: SIMONA PUJADÓ, JOSEP
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: RECURSOS NATURALS I MEDI AMBIENT
  Departament: Departament d'Enginyeria Minera, Industrial i TIC (EMIT)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 29/07/2024
  Data de lectura: 21/11/2024
  Hora de lectura: 12:00
  Lloc de lectura: Sala d'Actes EPSEM
  Director/a de tesi: VALLBE MUMBRU, MARC | ROSSELL GARRIGA, JOSEP MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: TORIJA MARTÍNEZ, ANTONIO
       SECRETARI: JORGE SANCHEZ, JUAN
       VOCAL: AUSEJO PRIETO, MIGUEL
  Resum de tesi: Aquesta tesi proposa un enfocament innovador per a l’avaluació del soroll del trànsit rodat al Regne Unit, amb l’objectiu de revisar parcialment la metodologia existent descrita en el Design Manual for Roads and Bridges (DMRB). Aquesta avaluació transcendeix els mandats de la llei i la política de planificació, abastant les obligacions imposades tant per la llei comuna com per la legislació ambiental.El document reexamina les estipulacions legals i reglamentàries que les avaluacions de soroll han de satisfer. Ofereix un examen minuciós i clar de la progressió de la legislació sobre el soroll a Anglaterra, traçant la història del soroll ferroviari, rodat i aeri des del seu inici fins al present.Un cop establerts els prerequisits legals i reglamentaris, la tesi realitza una anàlisi crítica de les polítiques de planificació vigents en matèria de soroll, considerant factors com la sostenibilitat i els principis de bon disseny. Posteriorment, examina la metodologia actualment prescrita en el DMRB.La tesi després s’endinsa en l’anàlisi cost-benefici, explorant la seva aplicació en l’avaluació del soroll del trànsit rodat i la implementació d’estratègies d’atenuació del soroll. Amb aquesta base, presenta una proposta per modificar la metodologia existent del DMRB.Les esmenes proposades abasten quatre aspectes clau:1. Ampliar l’informe d’impactes per incloure tant els receptors individuals com la comunitat més àmplia, abordant així les estipulacions de la llei comuna i ambiental.2. Canviar el focus de reportar impactes a reportar efectes.3. Aclarir l’anàlisi cost-benefici implicat en l’adopció de mesures de reducció del soroll.4. Assignar un valor monetari als efectes del soroll, que podria servir com a indicador de la importància d’un projecte.Aquest enfocament refinat té com a objectiu millorar el marc per a l’avaluació del soroll, assegurant una avaluació més holística i efectiva de les implicacions del soroll del trànsit rodat.A més, la recerca presentada en aquesta tesi investiga els factors que s’han de considerar en qualsevol proposta que contempli substituir la metodologia actual de predicció del soroll del trànsit rodat (CRTN) per un nou mètode basat en el projecte de recerca europeu Harmonoise. Es centra específicament en el procés de presa de decisions respecte a la idoneïtat d’introduir una tanca acústica en una ubicació determinada, considerant no només la seva eficàcia en la reducció del soroll sinó també el seu impacte en la compensació per la pèrdua de valor del terreny sota la Land Compensation Act 1973.
  

Data de lectura: 22/11/2024

• BALLESTAR DE LAS HERAS, RICARDO LUIS: Manufacturing and recycling of polyolefins and biopolymers in a circular economy model. Mechanical, thermal and morphological characterization of polymers and high-performance films.
  
  Autor/a: BALLESTAR DE LAS HERAS, RICARDO LUIS
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: POLÍMERS I BIOPOLÍMERS
  Departament: Departament d'Enginyeria Química (EQ)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 26/07/2024
  Data de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 16:00
  Lloc de lectura: Defensa pública a ESEIAAT (Escola Superior d'Enginyeries Industrial, Aeroespacial i Audiovisual de Terrassa) Edifici TR1. C. Colom, 1 08222 Terrassa
  Director/a de tesi: COLOM FAJULA, XAVIER | CAÑAVATE AVILA, FRANCISCO JAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: SAURINA CANALS, JOAN
       SECRETARI: GARRIGA SOLE, PERE
       VOCAL: MARÍN GENESCÀ, MARC
  Resum de tesi: El 29 d'abril del 2015, la UE va promulgar la Directiva 2015/720 per tal de fomentar la reducció del consum de plàstic, promoure l'ús de bosses reutilitzables i impulsar la substitució de les bosses de plàstic d'un sol ús per altres biodegradables. Aquesta legislació europea es va traslladar a nivell nacional al Reial Decret 293/2018 de 18 de maig, sobre reducció del consum de bosses de plàstic. Totes aquestes legislacions i les reglamentacions derivades tenen un fort impacte sobre el sector de transformació, que ha estat obligat a reinventar-se per continuar la seva activitat.Aquest treball pretén aportar respostes als reptes a què s'enfronten els transformadors davant de les noves regulacions, així com a les necessitats que els provoca. El caràcter pràctic del projecte i l'escala industrial en què s'ha desenvolupat són les senyes principals d'identitat.Un primer objectiu consisteix a establir les finestres de processabilitat i qualitat del material reciclat postindustrial i postconsum per obtenir un producte final amb una qualitat prefixada.Per a aquest estudi s'ha partit de tres conjunts de polietilens: verge, postindustrial i postconsum. Cadascú s'ha sotmès a un cicle de processament que s'ha iterat fins a dotze vegades en el cas del material postindustrial i quatre vegades en el cas del material postconsum. Reproduir l'esquema de circularitat al llarg del cicle de vida de les borses és el principi que sosté la metodologia de cicles utilitzada per obtenir les mostres a caracteritzar.Per a cadascun dels cicles, consistents en una extrusió i un reciclatge, s'ha estudiat l'evolució a nivell micro i macroscòpic que es produeix, analitzant els canvis morfològics, estructurals (mitjançant les tècniques de DSC, TGA, GPC i FTIR) i la evolució en les propietats mecàniques (resistència a la tracció i elongació a la ruptura, esquinçada, impacte (dart test) i evolució colorimètrica).A nivell microestructural, s'han observat dos tipus d'estructures cristal·lines que evolucionen de manera diferent al llarg dels cicles a causa dels fenòmens de degradació termooxidativa a què es veuen sotmeses. Els canvis microestructurals són complexos, s'observa una tendència a la disminució dels nivells de cristal·linitat a causa del trencament de les cadenes amb una estructura més lineal i menor ramificació, així com una tendència a l'entrecreuament de les estructures més ramificades. Aquests canvis afecten de forma diferent al polietilè reciclat postindustrial i postconsum.A nivell macroscòpic, des del punt de vista mecànic, la propietat més crítica a mesura que transcorren els cicles de reciclatge és l'esquinçada, que arriba fins a una disminució del 40% del valor de partida i pot ser considerada com el limitant principal a la successiva reutilització dels polímers considerats.Seguint les prescripcions de les normatives esmentades anteriorment, els polímers biodegradables, amb què es fabriquen les bosses d'un sol ús, constitueixen un segon focus d'interès.A l'estudi s'estableix el temps en què les borses mantenen les propietats d'usabilitat en condicions d'emmagatzematge estàndard. Per això, es van analitzar mostres durant dotze mesos consecutius.A nivell macroscòpic, el fenomen més significatiu va ser una pèrdua progressiva a les propietats de tracció, elongació i impacte.A nivell micro, dos mecanismes de degradació es van trobar i van presentar una evolució al llarg del temps estudiat, sent el primer la hidròlisi i el segon la termooxidació del material, que van tenir lloc en la fase amorfa.L'estudi conclou que les borses assajades tenen una vida útil, en condicions d'estocatge estàndard, de més de dotze mesos.
  

• BARRIOS AVALOS, JUAN JOSE: Reestructuración urbana de la Región Hidrológica 36 Nazas - Aguanaval, México: Modelos agroproductivos y sus sistemas hidrográficos
  
  Autor/a: BARRIOS AVALOS, JUAN JOSE
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: URBANISME
  Departament: Departament d'Urbanisme, Territori i Paisatge (DUTP)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 30/09/2024
  Data de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lloc de lectura: Face-to-face (Room C-B1. ETSAB. Main floor)
  Director/a de tesi: FRANQUESA SANCHEZ, JORDI
  Tribunal:
       PRESIDENT: LLOP TORNE, CARLOS JUAN
       SECRETARI: MENDOZA ARROYO, MARIA DEL CARMEN
       VOCAL: SAINZ GUTIERREZ, VICTORIANO
  Resum de tesi: La Regió Hidrològica 36 (RH36) és una de les 37 regions hidrològiques identificades a Mèxic per la Comissió Nacional de l'Aigua. Dins d' aquesta regió es localitzen les conques dels rius Nazas i Aguanaval, dos rius endorreics del nord-oest mexicà. Les aigües d'aquests dos rius han permès que la Zona Metropolitana de la Laguna sigui una regió pròspera amb una gran indústria agroproductiva. Això va poder aconseguir-se amb la regulació dels rius (principalment el riu Nazas) mitjançant la construcció de preses i canals entre 1930 i 1990. No obstant això, el control establert sobre el riu Nazas amb les preses Lázaro Cárdenas, Francisco Zarco i la xarxa de canals a la conca baixa, va intensificar la pèrdua de la Laguna de Mayrán a la seva desembocadura, a més de la desaparició del cabal a la conca baixa davant les ciutats de Torreón, Gómez Palacio i Lerdo.A les conques baixes de la RH36 hi ha un elevat estrès hídric, conseqüència de la sobreexplotació dels aqüífers principals i la baixa disponibilitat de recursos hídrics pels efectes del canvi climàtic. En el context d' aquesta recerca, es parteix d'una hipòtesi que sosté que l'elevat estrès hídric és en part ocasionat per la desconnexió entre la infraestructura regional d'emmagatzematge i distribució de l'aigua, els sistemes d'irrigació agrícola, les poblacions rurals, urbanes, i les seves superfícies agroproductives. Addicionalment, s’argumenta que les infraestructures hidràuliques han estat planificades al marge del context urbà regional de la conca baixa i les seves dimensions lògiques, la qual cosa ha ocasionat alteracions a la matriu ecològica i l'organització de les poblacions rurals.En la recerca s'utilitza un enfocament de conca per determinar els límits de l'objecte d' estudi. És a dir, se sosté que per a la reestructuració de les poblacions i la potencial restauració fluvial dels rius Nazas i Aguanaval, cal comprendre l'organització de totes les comunitats dins dels límits geogràfics. Cadascuna de les 33 subconques que componen la RH36 és subjecta a una anàlisi profunda dels seus teixits urbans i rurals. A més de les poblacions, l'estudi de les superfícies agroproductives, la infraestructura hidràulica i viària és part fonamental de l'enfocament de conca. La tesi es desenvolupa en quatre capítols. En el primer capítol s'expliquen la metodologia, hipòtesis, objectius i l'estructura general de la RH36. Addicionalment, s'integren referències sobre estructures d'emmagatzematge d'aigua en diversos contextos que comparteixen condicions geogràfiques similars a la RH36. El segon capítol és un atles dirigit a construir informació morfològica de les 33 subconques de la regió, els seus teixits urbans, rurals i superfícies agroproductives. Aquest atles és una de les principals aportacions de la recerca i serveix de preàmbul per als capítols III i IV. El tercer capítol, explora referències globals sobre la restauració fluvial i remoció de preses. Les referències són un punt de partida per al capítol IV on es presenta l' abordi estratègic per a la restauració fluvial de la RH36.Finalment, la recerca presenta conclusions basades en lanàlisi profunda dels teixits, la xarxa hidrogràfica i la infraestructura hidrològica. Es defensa que les infraestructures hidràuliques localitzades en la transició urbà-rural a les ciutats intermèdies de la RH36 poden oferir serveis ecosistèmics i propiciar l'equilibri ecològic-productiu de la regió. Addicionalment, se sosté que la restauració hídrica en el curs baix dels rius Nazas i Aguanaval depèn directament d'una reestructuració de la infraestructura hidràulica de les poblacions urbanes i rurals a tota la regió hidrològica 36.