Escuela de Doctorado

Fecha 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
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA AMBIENTAL
  Departamento: Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental (DECA)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 27/09/2024
  Fecha de lectura: 21/11/2024
  Hora de lectura: 13:00
  Lugar de lectura: Defensa pública lloc ETSECCPB UPC, Campus Nord Building C1. Classroom: 002 C/Jordi Girona, 1-3 08034 Barcelona
  Director/a de tesis: FULLANA PALMER, PERE | BALA GALA, ALBA | MALPARTIDA GARCIA, IRENE
  Tribunal:
       PRESIDENT: MAIRELES, PEDRO JESÚS
       SECRETARI: DELGADO AGUILAR, MARC
       VOCAL: CANALES MUÑOZ, ROBERTO IVAN
  Resumen de tesis: El sector químico es un negocio global de $4 billones y un importante empleador, con sustancias químicas presentes en casi todos los productos manufacturados. El aumento de la inversión y de la capacidad innovadora de la industria química para proporcionar productos seguros y sostenibles será vital para ofrecer nuevas soluciones y apoyar la transición ecológica de nuestra economía y sociedad. Se han creado múltiples enfoques y herramientas para ayudar a los químicos en el desarrollo, diseño y aplicación de productos químicos. El enfoque del Análisis del Ciclo de Vida (ACV) aplicado al diseño de productos químicos y procesos ha ayudado a los científicos a examinar los impactos ambientales con una perspectiva de ciclo de vida. Proporciona una visión global de las cargas medioambientales, abarcando un amplio conjunto de indicadores medioambientales como el Calentamiento Global, el Consumo de Energía Primaria, el Uso del Agua, el Uso del Suelo o el Agotamiento de los Recursos.La presente tesis está relacionada con la aplicación del ACV a la industrialización de procesos químicos y mecanoquímicos. El primer artículo presenta la revisión bibliográfica de ACV de procesos químicos. El segundo artículo es otra revisión de procesos mecanoquímicos. La química y la mecanoquímica son sectores punteros en la aplicación del ACV y su metodología es escasa. El desarrollo de estos artículos pretende aportar una guía para el desarrollo de estos temas. Además, la tesis prosigue con la evaluación de tecnologías innovadoras para procesos químicos: producción de zincato cálcico como ingrediente para baterías recargables, extracción de celulosa a partir de astillas de madera o extracción de nicotina a partir de hojas de tabaco, por ejemplo. Se ha concluido que la elección de la materia prima suele ser la principal fuente de impacto ambiental de un proceso químico. Además, los balances de masa y energía, así como el tipo de energía suministrada para alimentar el proceso, son de gran importancia, como parte del inventario del ciclo de vida. Al seleccionar la unidad funcional (UF) de procesos del sector industrial químico, donde se debe suministrar una cantidad de producto en un tiempo dado, se debe prestar especial atención. Aunque quede fuera de la práctica del ACV de la cuna a la puerta, hay variables como el tiempo de residencia de la reacción que hacen que el producto final tenga más unidades de servicio o más funciones. Por lo tanto, esto debe considerarse como información adicional valiosa al decidir entre alternativas. El resultado del ACV con una UF que depende solo de la masa no tiene en cuenta esto. Hay varios documentos de ACV químico que ya realizan el estudio con un caudal como UF. Otro ejemplo es la consideración del módulo D dentro de la EN 15804:2012+A2:2019 para la consideración de información fuera del alcance de la cuna a la puerta en los ACV de productos de construcción. Por otro lado, la escalabilidad de los flujos de materiales desde la escala de laboratorio, donde se obtienen los datos, hasta la escala piloto o industrial, donde se aplicará el proceso, es de crucial importancia. Para este propósito, se han utilizado diferentes marcos basados en ecuaciones termodinámicas, así como modelado de procesos y herramientas de simulación durante la tesis. Por ejemplo, se ha observado que la optimización energética desde la escala de laboratorio hasta la industrial es del 20%, en promedio, alcanzando valores máximos del 90% para algunos equipos como el reactor utilizado en los laboratorios de Deasyl. Finalmente, en las comparaciones de ACV, se lleva a cabo un estudio de la evolución del impacto ambiental teniendo en cuenta la previsión de las mezclas de electricidad en los próximos años según los informes del Pacto Verde Europeo para interpretar el comportamiento de los resultados en los próximos años.
  

• 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
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: INGENIERÍA ELECTRÓNICA
  Departamento: Departamento de Ingeniería Electrónica (EEL)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 27/09/2024
  Fecha de lectura: 21/11/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Sala Polivalente A0.03. Planta 0. Edificio "A" de la EEBE del Campus Diagonal-Besòs.
  Director/a de tesis: MARTINEZ GARCIA, HERMINIO | VELASCO QUESADA, GUILLERMO
  Tribunal:
       PRESIDENT: BARGALLO PERPIÑA, RAMON
       SECRETARI: VIDAL IDIARTE, ENRIQUE
       VOCAL: FERNÁNDEZ HERRERO, CRISTINA
  Resumen de tesis: El objetivo principal de esta tesis es establecer topologías de inversores multinivel (MLI) para su uso en entornos industriales. Debido a sus numerosos beneficios, incluida la baja disipaciónde potencia y el bajo contenido de armónicos, las topologías MLI se utilizan en aplicaciones de potencia media y alta, como filtros de potencia activos, dispositivos FACTS y drivers de máquinaseléctricas. Las estrategias de conmutación elegidas son cruciales para eliminar la distorsión armónica en el voltaje de salida proporcionado por el MLI. Dependiendo de los requisitos depotencia del inversor, se pueden elegir diferentes topologías y estrategias de control. Sin embargo, los inversores multinivel tienen el inconveniente de la necesidad de fuentes de energíaindependientes para sus etapas. En consecuencia, se utiliza MATLAB/SIMULINK para simular el comportamiento completo de los MLI propuestos. El objetivo de este trabajo es ofrecer una topología única para un MLI asimétrico monofásico de 15 niveles con el objetivo de minimizar los requisitos de componentes. El diseño sugerido utiliza fuentes de CC asimétricas para alcanzar un voltaje de salida máximo de 15 niveles mediante el uso de una topología de puente H. Para permitir una versión de 25 niveles apropiada para aplicaciones de energía renovable, la estructura MLI original de 15 niveles se mejora aún más, reduciendo así los costos y las dimensiones del sistema. Sin embargo, el mayor número de componentes en MLI presenta problemas de fiabilidad, particularmente con respecto a ladisminución de la distorsión armónica total, que continúa siendo un foco de investigación. Para el MLI propuesto de 15 niveles y el extendido de 25 niveles, se examinan una serie de factores,incluido el voltaje permanente total, la función de costo del inversor multinivel y las pérdidas energéticas. A continuación, facilita la integración de fuentes de energía renovables y agiliza eluso de componentes al contribuir a una topología novedosa para MLI asimétrica de 15 niveles. Aunque los inversores multinivel tienen muchos beneficios, los desarrollos futuros en este campodeben abordar cuestiones de confiabilidad relacionadas con la reducción general de la distorsión armónica. Luego, se propone un MLI monofásico asimétrico exclusivo de 33 niveles, que utilizamenos componentes y un voltaje permanente total (TSV) más bajo en los interruptores. Para reducir el costo total del inversor, se emplean interruptores de clasificación variable y se examinacuidadosamente la distribución de tensión entre los interruptores. El diseño sugerido combina cuatro fuentes de CC asimétricas con doce interruptores para generar 33 niveles de salida devoltaje. El rendimiento del inversor está determinado por una serie de factores cruciales, incluidos TSV, eficiencia, pérdidas de potencia y función de costo (CF). Utilizando una variedad de cargascombinadas, el MLI se evaluó en condiciones de carga dinámica con perturbaciones de carga imprevistas y se descubrió que era estable durante toda la operación. Se realiza una comparaciónexhaustiva basada en la tensión entre los interruptores, la distribución de la tensión, el recuento de interruptores, el recuento de fuentes de CC, los circuitos de controlador de puerta, el factor derecuento de componentes, TSV, CF y otras topologías existentes. Está demostrado que es más eficiente y mejor en todos los sentidos. Según la simulación y los experimentos, la distorsiónarmónica total (THD) se encuentra dentro de las pautas del IEEE. El marco sugerido se creó en MATLAB/SIMULINK y se puso a prueba utilizando hardware en un entorno de laboratorio.
  

• SIMONA PUJADÓ, JOSEP: A proposal for a new method to assess road traffic noise in the United Kingdom
  
  Autor/a: SIMONA PUJADÓ, JOSEP
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: RECURSOS NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
  Departamento: Departamento de Ingeniería Minera, Industrial y TIC (EMIT)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 29/07/2024
  Fecha de lectura: 21/11/2024
  Hora de lectura: 12:00
  Lugar de lectura: Sala d'Actes EPSEM
  Director/a de tesis: VALLBE MUMBRU, MARC | ROSSELL GARRIGA, JOSEP MARIA
  Tribunal:
       PRESIDENT NO PRESENCIAL: TORIJA MARTÍNEZ, ANTONIO
       SECRETARI: JORGE SANCHEZ, JUAN
       VOCAL NO PRESENCIAL: AUSEJO PRIETO, MIGUEL
  Resumen de tesis: Esta tesis propone un enfoque innovador para la evaluación del ruido del tráfico rodado en el Reino Unido, con el objetivo de revisar parcialmente la metodología existente descrita en el Design Manual for Roads and Bridges (DMRB). Esta evaluación transciende los mandatos de la ley y la política de planificación, alcanzando las obligaciones impuestas tanto por la ley común como por la legislación ambiental.El documento reexamina las estipulaciones legales y reglamentarias que las evaluaciones de ruido tienen que satisfacer. Ofrece un examen minucioso y claro de la progresión de la legislación sobre el ruido en Inglaterra, trazando la historia del ruido ferroviario, rodado y aéreo desde su inicio hasta el presente.Una vez establecidos los prerrequisitos legales y reglamentarios, la tesis realiza un análisis crítico de las políticas de planificación vigentes en materia de ruido, considerando factores como la sostenibilidad y los principios de buen diseño. Posteriormente, examina la metodología actualmente prescrita en el DMRB.La tesis después se adentra en el análisis coste-beneficio, explorando su aplicación en la evaluación del ruido del tráfico rodado y la implementación de estrategias de atenuación del ruido. Con esta base, presenta una propuesta para modificar la metodología existente del DMRB.Las enmiendas propuestas alcanzan cuatro aspectos clave:1. Ampliar el informe de impactos para incluir tanto los receptores individuales como la comunidad más amplia, abordando así las estipulaciones de la ley común y ambiental.2. Cambiar el foco de reportar impactos a reportar efectos.3. Aclarar el análisis coste-beneficio implicado en la adopción de medidas de reducción del ruido.4. Asignar un valor monetario a los efectos del ruido, que podría servir como indicador de la importancia de un proyecto.Este enfoque refinado tiene como objetivo mejorar el marco para la evaluación del ruido, asegurando una evaluación más holística y efectiva de las implicaciones del ruido del tráfico rodado.Además, la investigación presentada en esta tesis investiga los factores que se tienen que considerar en cualquier propuesta que contemple sustituir la metodología actual de predicción del ruido del tráfico rodado (CRTN) por un nuevo método basado en el proyecto de investigación europeo Harmonoise. Se centra específicamente en el proceso de toma de decisiones respecto a la idoneidad de introducir una valla acústica en una ubicación determinada, considerando no solo su eficacia en la reducción del ruido sino también su impacto en la compensación por la pérdida de valor del terreno bajo la Land Compensation Act 1973.
  

Fecha 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
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: POLÍMEROS Y BIOPOLÍMEROS
  Departamento: Departamento de Ingeniería Química (EQ)
  Modalidad: Compendio de publicaciones
  Fecha de depósito: 26/07/2024
  Fecha de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 16:00
  Lugar 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 tesis: COLOM FAJULA, XAVIER | CAÑAVATE AVILA, FRANCISCO JAVIER
  Tribunal:
       PRESIDENT: SAURINA CANALS, JOAN
       SECRETARI: GARRIGA SOLE, PERE
       VOCAL: MARÍN GENESCÀ, MARC
  Resumen de tesis: El 29 de abril de 2015, la UE promulgó la Directiva 2015/720 con el fin de fomentar la reducción del consumo de plástico, promover el uso de bolsas reutilizables e impulsar la sustitución de las bolsas de plástico de un solo uso por otras biodegradables. Esta legislación europea se traspuso a nivel nacional en el Real Decreto 293/2018 de 18 de mayo, sobre reducción del consumo de bolsas de plástico. Todas estas legislaciones y las reglamentaciones derivadas tienen un fuerte impacto sobre el sector de transformación, que se ha visto obligado a reinventarse para continuar su actividad. Este trabajo pretende aportar respuestas a los retos a los que se enfrentan los transformadores frente a las nuevas regulaciones, así como a las necesidades que les provoca. El carácter práctico del proyecto y la escala industrial en la que se ha desarrollado, son sus señas de identidad principales. Un primer objetivo consiste en establecer las ventanas de procesabilidad y calidad del material reciclado posindustrial y posconsumo para la obtención de un producto final con una calidad prefijada. Para este estudio se ha partido de tres conjuntos de polietilenos: virgen, posindustrial y posconsumo. Cada uno de ellos se ha sometido a un ciclo de procesado que se ha iterado hasta doce veces en el caso del material posindustrial y cuatro veces en el caso del material posconsumo. Reproducir el esquema de circularidad a lo largo del ciclo de vida de las bolsas es el principio que sostiene la metodología de ciclos utilizada para la obtención de las muestras a caracterizar. Para cada uno de los ciclos, consistentes en una extrusión y un reciclado, se ha estudiado la evolución a nivel micro y macroscópico que se produce, analizando los cambios morfológicos, estructurales (mediate las técnicas de DSC, TGA, GPC y FTIR) y la evolución en las propiedades mecánicas (resistencia a la tracción y elongación a la ruptura, rasgado, impacto (dart test) y evolución colorimétrica). A nivel microestructural, se han observado dos tipos de estructuras cristalinas que evolucionan de manera diferente a lo largo de los ciclos debido a los fenómenos de degradación termo-oxidativa a los que se ven sometidas. Los cambios microestructurales son complejos, se observa una tendencia a la disminución en los niveles de cristalinidad debido a la rotura de las cadenas con una estructura más lineal y menor ramificación, así como una tendencia al entrecruzamiento de las estructuras más ramificadas. Estos cambios afectan de forma distinta al polietileno reciclado posindustrial y posconsumo.A nivel macroscópico, desde el punto de vista mecánico, la propiedad más crítica a medida que transcurren los ciclos de reciclado es el rasgado, que llega hasta una disminución del 40% del valor de partida y puede ser considerada como el limitante principal en la sucesiva reutilización de los polímeros considerados. Siguiendo las prescripciones de las normativas citadas anteriormente, los polímeros biodegradables, con los que se fabrican las bolsas de un solo uso, constituyen un segundo foco de interés. En el estudio se establece el tiempo en el que las bolsas mantienen sus propiedades de usabilidad en condiciones de almacenamiento estándar. Para ello, se analizaron muestras durante doce meses consecutivos. A nivel macroscópico, el fenómeno más significativo fue una pérdida progresiva en las propiedades de tracción, elongación e impacto. A nivel micro, dos mecanismos de degradación se encontraron y presentaron una evolución a lo largo del tiempo estudiado, siendo el primero de ellos la hidrólisis y el segundo la termo-oxidación del material, que tuvieron lugar en la fase amorfa. El estudio concluye que las bolsas ensayadas tienen una vida útil, en condiciones de estocaje estándar, de más de doce meses.
  

• 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
  Tesis completa: (contacta con la Escuela de Doctorado para confirmar que eres un doctor acreditado y obtener el enlace a la tesis)
  Programa: URBANISMO
  Departamento: Departamento de Urbanisme, Territori y Paisaje (DUTP)
  Modalidad: Normal
  Fecha de depósito: 30/09/2024
  Fecha de lectura: 22/11/2024
  Hora de lectura: 11:30
  Lugar de lectura: Face-to-face (Room C-B1. ETSAB. Main floor)
  Director/a de tesis: FRANQUESA SANCHEZ, JORDI
  Tribunal:
       PRESIDENT: LLOP TORNE, CARLOS JUAN
       SECRETARI: MENDOZA ARROYO, MARIA DEL CARMEN
       VOCAL: SAINZ GUTIERREZ, VICTORIANO
  Resumen de tesis: La Región Hidrológica 36 (RH36) es una de las 37 regiones hidrológicas identificadas en México por la Comisión Nacional del Agua. Dentro de esta región se localizan las cuencas de los ríos Nazas y Aguanaval, dos ríos endorreicos del noroeste mexicano. Las aguas de estos dos ríos han permitido que la Zona Metropolitana de la Laguna sea una región próspera con una gran industria agroproductiva. Esto pudo lograrse con la regulación de los ríos (principalmente el río Nazas) mediante la construcción de presas y canales entre 1930 y 1990. Sin embargo, el control establecido sobre el río Nazas con las presas Lázaro Cárdenas, Francisco Zarco y la red de canales en la cuenca baja, intensificó la pérdida de la Laguna de Mayrán en su desembocadura, además de la desaparición del caudal en la cuenca baja frente a las ciudades de Torreón, Gómez Palacio y Lerdo.En las cuencas bajas de la RH36 existe un elevado estrés hídrico, consecuencia de la sobreexplotación de los acuíferos principales y la baja disponibilidad de recursos hídricos por los efectos del cambio climático. En el contexto de esta investigación, se parte de una hipótesis que sostiene que el elevado estrés hídrico es en parte ocasionado por la desconexión entre la infraestructura regional de almacenamiento y distribución del agua, los sistemas de irrigación agrícola, las poblaciones rurales, urbanas, y sus superficies agroproductivas. Adicionalmente, se argumenta que las infraestructuras hidráulicas han sido planificadas al margen del contexto urbano regional de la cuenca baja y sus dimensiones lógicas, lo que ha ocasionado alteraciones a la matriz ecológica y la organización de las poblaciones rurales.En la investigación se utiliza un enfoque de cuenca para determinar los límites del objeto de estudio. Es decir, se sostiene que para la reestructuración de las poblaciones y la potencial restauración fluvial de los ríos Nazas y Aguanaval, es necesario comprender la organización de todas las comunidades dentro de los límites geográficos. Cada una de las 33 subcuencas que componen la RH36 es sujeta a un análisis profundo de sus tejidos urbanos y rurales. Además de las poblaciones, el estudio de las superficies agroproductivas, la infraestructura hidráulica y vial es parte fundamental del enfoque de cuenca. La tesis se desarrolla en cuatro capítulos. En el primer capítulo se explican la metodología, hipótesis, objetivos y la estructura general de la RH36. Adicionalmente, se integran referencias sobre estructuras de almacenamiento de agua en diversos contextos que comparten condiciones geográficas similares a la RH36. El segundo capítulo es un atlas dirigido a construir información morfológica de las 33 subcuencas de la región, sus tejidos urbanos, rurales y superficies agroproductivas. Este atlas es uno de los principales aportes de la investigación y sirve de preámbulo para los capítulos III y IV. El tercer capítulo, explora referencias globales sobre la restauración fluvial y remoción de presas, las referencias son un punto de partida para el capítulo IV donde se presenta el aborde estratégico para la restauración fluvial de la RH36.Finalmente, la investigación presenta conclusiones basadas en el análisis profundo de los tejidos, la red hidrográfica y la infraestructura hidrológica. Se defiende que las infraestructuras hidráulicas localizadas en la transición urbano-rural en las ciudades intermedias de la RH36 pueden ofrecer servicios ecosistémicos y propiciar el equilibrio ecológico-productivo de la región. Adicionalmente, se sostiene que la restauración hídrica en el curso bajo de los ríos Nazas y Aguanaval depende directamente de una reestructuración de la infraestructura hidráulica de las poblaciones urbanas y rurales en toda la región hidrológica 36.