Escola de Doctorat

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.
  

• BUOB, SANDRA: Quantum-gas microscopy of strontium Bose- and Fermi-Hubbard systems
  
  Autor/a: BUOB, SANDRA
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: FOTÒNICA
  Departament: Institut de Ciències Fotòniques (ICFO)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 16/10/2024
  Data de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 10:00
  Lloc de lectura: ICFO, Mediterranean Technology Park, Avinguda Carl Friedrich Gauss, 3, 08860 Castelldefels, Barcelona
  Director/a de tesi: TARRUELL PELLEGRIN, LETICIA
  Tribunal:
       PRESIDENT: HOLGER ESSLINGER, TILMAN
       SECRETARI: LOZA ALVAREZ, PABLO
       VOCAL: GROSS, CHRISTIAN
  Resum de tesi: Els àtoms ultrafreds han demostrat ser un recurs valuós per l’estudi i la comprensió de sistemes quàntics de molts cossos en un entorn controlat. En particular, els microscopis de gasos quàntics proporcionen un accés sense precedents a observables locals i permeten investigar aquests sistemes a nivell de cada partícula individual, oferint noves perspectives sobre el seu comportament. Malgrat que fins ara la majoria d’aquests microscopis han utilitzat àtoms alcalins, s’espera que les propietats distintives dels àtoms alcalinoterris, en particular l’estronci, combinades amb la microscòpia de gasos quàntics, aportin nova llum a una àmplia varietat de problemes de molts cossos. Aquesta tesi descriu la realització d’imatges amb resolució d’un sol punt de xarxa per a àtoms d’estronci bosònics i fermiònics en una xarxa òptica al règim de Hubbard. Aquest resultat desbloqueja la possibilitat d’estudiar nous tipus de sistemes de Bose-Hubbard i Fermi-Hubbard SU(N).Un pas essencial en els experiments d’àtoms ultrafreds és la preparació d’un núvol quàntic degenerat. A la primera part d’aquesta tesi, discutim els mètodes implementats al nostre aparell per aconseguir aquest objectiu. Hem desenvolupat un nou mètode de protecció en ressonància que duplica el nombre d’àtoms a la primera etapa de refredament, la trampa magneto-òptica blava de transició ampla. Durant la segona etapa de refredament en una trampa magneto-òptica vermella de línia estreta, l’estructura hiperfina dels àtoms fermiònics presenta nous reptes, que abordem barrejant els estats hiperfins amb un làser addicional per atrapar i refredar els àtoms eficientment. Després de les etapes de refredament làser, realitzem refredament per evaporació en una trampa dipolar abans de carregar els àtoms en una xarxa òptica bidimensional. El làser de la xarxa opera a la longitud d’ona màgica per a la transició rellotge de l’estronci (813.4nm), que permetrà mesures d’alta precisió en experiments futurs.Per prendre imatges dels àtoms individuals a la xarxa òptica, col·loquem un objectiu de microscopi d’alta obertura numèrica a poca distància dels àtoms. Hem demostrat la detecció d’àtoms individuals per a estronci bosònic i fermiònic, i hem reconstruït l’ocupació a la xarxa per a ambdós, assolint fidelitats de fins a un 96%. Per a l’isòtop bosònic de 84-Sr, hem induït fluorescència en la transició ampla blava i simultàniament hem realitzat refredament atractiu de Sísif en la transició estreta vermella. A més, mitjançant la combinació d’aquest mètode i la detecció en l’espai de moments, hem aconseguit observar la interferència de l’ona de matèria que sorgeix de la coherència de fase del superfluid Bose-Hubbard. Per als àtoms fermiònics de 87-Sr, només hem utilitzat la transició vermella per a la fluorescència, cosa que ens permet obtenir per primera vegada tant la resolució d’àtoms individuals com la detecció de l’estat d’espín en àtoms alcalinoterris.Aquesta tesi ha combinat, per primera vegada, la microscòpia de gasos quàntics amb l’estronci ultrafred i les seves propietats espectrals distintives. Aquesta plataforma habilita una àmplia varietat d’estudis en el futur. Per als bosons, desbloqueja la investigació de sistemes Bose-Hubbard dissipatius amb detecció d’àtoms individuals, així com l’exploració de la interacció col·lectiva d’àtoms i fotons en matrius ordenades d’àtoms. Per als fermions, la detecció individual d’àtoms i el seu estat d’espín proporciona l’entorn ideal per investigar les correlacions antiferromagnètiques en sistemes SU(N≤10) de Fermi-Hubbard i la realització de fases magnètiques exòtiques.
  

• DADJO TAVAKOLI, SAMAN: Control Design for Converters in Modern Power System
  
  Autor/a: DADJO TAVAKOLI, SAMAN
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: ENGINYERIA ELÈCTRICA
  Departament: Departament d'Enginyeria Elèctrica (DEE)
  Modalitat: Normal
  Data de dipòsit: 25/09/2024
  Data de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 11:00
  Lloc de lectura: Aula 28.8 - ETSEIB- UPC - Avda. Diagonal, 647, Barcelona
  Director/a de tesi: GOMIS BELLMUNT, ORIOL | PRIETO ARAUJO, EDUARDO
  Tribunal:
       PRESIDENT: WANG, XIONGFEI
       SECRETARI: RENEDO ANGLADA, FRANCISCO JAVIER
       VOCAL: LINDNER, MARCO
  Resum de tesi: El comportament dinàmic del sistema de potència modern està cada vegada més influenciat per la dinàmica dels convertidors de potència. A nivell de generació, un gran volum d'energia eòlica i solar amb els seus convertidors de potència a gran escala està substituint els generadors síncrons convencionals. A nivell de transmissió, molts projectes de corrent continu d'alta tensió (HVDC) basats en la tecnologia Modular Multilevel Converter (MMC) s'encarreguen de transferir l'eòlica marina als centres de càrrega o interconnectar dues xarxes de CA per millorar la seguretat del subministrament. El nivell de consum també s'enfronta a una integració tan alta dels convertidors de potència, ja que les càrregues flexibles modernes, com ara vehicles elèctrics, accionaments de motors industrials i electrolitzadors d'hidrogen recents, es connecten al sistema elèctric mitjançant convertidors de potència. Aquesta transformació en els nivells de generació, transmissió i consum condueix a una dinàmica de potència que mai s'havia experimentat abans en els sistemes de potència convencionals.L'elevada penetració dels convertidors de potència pot provocar diversos reptes: reducció de la inèrcia total del sistema i de la potència de curtcircuit, excitació d'interaccions indesitjables entre llaços de control, reducció del marge d'estabilitat i pèrdua de dispositius en el context de fallada (FRT). Aquests reptes es poden abordar mitjançant ajustos adequats en els sistemes de control dels convertidors de potència.A nivell de transmissió, aquesta tesi se centra en la millora del comportament dinàmic dels sistemes HVDC. Es proposa una metodologia per estudiar l'estabilitat del senyal petit i avaluar les interaccions potencials que poden passar entre els bucles de control de dues estacions convertidores HVDC. A continuació, es desenvolupa un controlador multivariable basat en la pràctica de disseny H-inf per optimitzar el comportament dinàmic del sistema. Com a estudi de seguiment, s'adopta un enfocament de control de sintetització-mu per fer que el control HVDC sigui resistent a les variacions en la impedància de la xarxa de CA. En el context del rendiment FRT, el funcionament de falla del sistema HVDC es millora mitjançant les modificacions adequades als bucles de control MMC. Finalment, es realitza un breu estudi sobre el disseny de control de caiguda de tensió de CC en un sistema HVDC multiterminal.A nivell de generació, aquesta tesi investiga el comportament dinàmic del control de formació de xarxa durant esdeveniments de falla en un sistema d'energia de baixa inèrcia. Investiga la complicació relacionada amb els codis de xarxa existents i suggereix dos controls FRT per al suport de la tensió de CA durant la recuperació de fallades.Com a darrer pas, aquesta tesi avalua la viabilitat de càrregues flexibles modernes per proporcionar serveis de formació de xarxa a la xarxa elèctrica de baixa resistència. Com a exemple s'utilitza un electrolitzador d'hidrogen i les limitacions operatives relacionades amb la producció d'hidrogen estan vinculades a les funcionalitats de formació de la xarxa.
  

• DE LA CRUZ JESUS, LUCIA GUADALUPE: Multifunctional eco-friendly aerogel composites for thermal insulation and fire resistant applications.
  
  Autor/a: DE LA CRUZ JESUS, LUCIA GUADALUPE
  Tesi completa: (contacteu amb l'Escola de Doctorat per confirmar que sou un doctor acreditat i obtenir l'enllaç a la tesi)
  Programa: CIÈNCIA I ENGINYERIA DE MATERIALS
  Departament: Departament de Ciència i Enginyeria de Materials (CEM)
  Modalitat: Compendi de publicacions
  Data de dipòsit: 01/10/2024
  Data de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 12:00
  Lloc de lectura: Defensa pública EEBE, Sala Polivalente del Edificio A, planta baja, Campus Diagonal-Besòs
  Director/a de tesi: SANCHEZ SOTO, MIGUEL ANGEL | ABT, TOBIAS MARTIN
  Tribunal:
       PRESIDENT: MASPOCH RULDUA, MARIA LLUÏSA
       SECRETARI: CASTILLO LÓPEZ, GERMAN
       VOCAL: ECEIZA MENDIGUREN, MARÍA ARÁNZAZU
  Resum de tesi: La substitució dels polímers derivats del petroli per alternatives naturals requereix superar nombroses limitacions, com ara les que es deriven de les seves baixes propietats tèrmiques i mecàniques, o de la seva inherent baixa resistència al foc. Un mètode habitual per aconseguir un millor aïllament tèrmic és l'ús de sistemes porosos com poden ser les escumes tècniques. Els aerogels, en ser molt porosos i lleugers, són barreres eficaces per a aquest fi. Tot i això, el repte consisteix a trobar una solució en la qual les anteriorment esmentades propietats estiguin optimitzades.Aquesta tesi pretén demostrar que, mitjançant l'ús de materials i processos respectuosos amb el medi ambient, és possible crear aerogels multifuncionals amb propietats optimitzades, posicionant-los com a alternatives viables, entre d'altres, a les escumes convencionals.En primer lloc s'estudià el comportament de l'alcohol polivinílic (PVA), que fou modificat a través de la introducció d'alginat, àcid tànnic (TA) i d'argila. Els enllaços per ponts d'hidrogen entre els grups polars dels diversos components van donar com a resultat una millora de les propietats mecàniques en un factor de deu. Tot i això, va ser necessari afegir NaOH i treballar en medi bàsic per superar l'alta atracció entre TA i PVA que inhibia la formació del gel. La matriu d'aerogel de PVA es va entrecreuar utilitzant ions de calci i borat, fet que va conduir a una millora addicional de la estabilitat tèrmica i resistència al foc. Representativament, el pic d'alliberament de calor (PHRR) va disminuir cinc vegades respecte al PVA sense modificar.La gelatina, es va utilitzar com un nou sistema per desenvolupar aerogels híbrids. L'àcid tànnic va jugar un paper crucial, a causa de l'establiment de forts enllaços amb els nuclis actius de la gelatina. Aquest enfoc va donar com a resultat aerogels excepcionalment resistents, aconseguint un augment de fins a 15 vegades en la tensió de fluència. Tant l'acció protectora de les partícules de nanoargila, com la formació d'una capa carbonitzada promoguda per l'acció de l'àcid tànnic, van imparti els aerogels d'excel·lents propietats retardants de flama. A través d'un tractament de recobriment per immersió amb polidimetilsiloxà i nanopartícules de SiO2, va ser possible aconseguir superfícies superhidròfobes.Finalment, es va estudiar el rendiment dels compostos d'alginat d'amoni modificats amb argila i TA en funció de l'orientació induïda durant la liofilització. Es va triar aquest polisàcarid per a la matriu perquè el possible alliberament de nitrogen durant el seu escalfament hauria de reduir la quantitat de gasos combustibles, augmentant doncs, la resistència a foc. L'orientació i la reticulació van demostrar ser passos clau per a la millora de les propietats mecàniques, aconseguint valors tan alts com 305 MPa i de 7 MPa cm³/g per el mòdul i la tensió de fluència respectivament; col·locant aquests sistemes entre els més alts reportats a la literatura. L'evolució de la conductivitat tèrmica va ser coherent amb la predicció dels models existents, augmentant a les mostres orientades axialment a causa de la contribució del mecanisme de convecció. L'estabilitat tèrmica i la resistència al foc van millorar significativament mitjançant l'addició d'àcid tànnic, cosa que va donar com a resultat una taxa d'alliberament de calor de tan sols 21 kW/m² juntament amb l'absència de flama.Així doncs, s'han desenvolupat nous tipus d'aerogels ecològics porosos i ultralleugers que han estat fabricats utilitzant tècniques de liofilització i post-reticulació, aconseguint un excel·lent equilibri entre resistència mecànica, estabilitat tèrmica i resistència al foc. En resum, aquest treball demostra que els aerogels biodegradables i amb base biològica poden esdevenir un enfoc viable quan es busquen alternatives més ecològiques amb propietats comparables als materials escumats tradicionals.