Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCNot a member yet
290727 research outputs found
Sort by
A first assessment of green hydrogen production from a hydroelectric nanobubble-driven cell
No full textNanobubble technology has emerged in recent decades as a disruptive approach with applications across a wide range of scientific and industrial fields. Although several theories have been proposed to explain the extraordinary longevity of nanobubbles — which is not predicted by classical models — there is broad consensus that this stability primarily arises from their strong surface electric charge. This charge is associated with interfacial phenomena leading to a localized dissociation of water into hydroxide ions (OH-) and hydronium ions (H3O+) around the nanobubble. Spatial separation of these ions is possible through the application of an electric field (electrophoresis). Accordingly, if a hydroelectric cell is used — which reduces and oxidizes hydronium and hydroxide ions, respectively — the required electric field can be self-generated by the cell, while hydrogen is produced as a by-product of the redox reaction. The aim of this short communication is a first assessment of this unexplored prospect. Using an idealized model, an expression for the specific energy consumption (kWh/kg) for hydrogen production from a hydroelectric nanobubble-driven cell is derived. The results demonstrate that nanobubble-mediated water dissociation constitutes a physically plausible and energetically constrained mechanism for hydrogen formation, and naturally motivates further experimental and system-level investigation within the framework of hydroelectric-cell technologiesPostprint (author's final draft
RV.S7.DR.V2 Fases de proyecto
No full textVídeos docents de l'assignatura Representació Arquitectònica II (REVIT) impartida per Isidro Navarro, PDI de l'ETSA
Estudi de simulació del funcionament en condicions normals de l'estació de Vallparadís Universitat
No full textL’estació de Vallparadís Universitat constitueix una infraestructura singular dins la xarxa de Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya gràcies a la seva gran profunditat i complexitat arquitectònica. La forta dependència dels sistemes de transport vertical, sumada a una demanda altament concentrada en franges horàries específiques, plantegen reptes operatius que requereixen una anàlisi rigorosa per garantir l’eficiència dels fluxos de passatgers.
Davant d'aquest escenari, i des d’un punt de vista tecnològic, sorgeix l’oportunitat d’explorar eines que permetin aprofundir en la comprensió d’aquests fluxos per optimitzar la presa de decisions.
Aquest treball proposa l’ús de la simulació dinàmica com a estratègia preventiva i se centra a construir i calibrar un model base que reprodueixi fidelment el comportament actual de la infraestructura, servint com a instrument fonamental per a futures anàlisis sense afectar el servei real.
Per assolir aquest objectiu s’analitza el cas de l’estació de Vallparadís Universitat. Concretament, es caracteritzen els patrons de demanda i l'operativa dels ascensors, i s’apliquen els principis de modelització amb el programari AnyLogic per generar un model realista. Aquest ha estat calibrat
amb dades reals per assegurar la fiabilitat de les prediccions i oferir una representació precisa de la situació actual.
La conclusió principal de l’estudi és la disponibilitat d’una eina de simulació verificada. Aquest model queda preparat per avaluar, en fases posteriors, la incorporació de les escales al model, la capacitat dels trens i la reconfiguració flexible dels torns de validació per absorbir puntes de demanda.
Així mateix, permetrà realitzar auditories d’evacuació per detectar punts de risc i, a més, estudiar millores d’accessibilitat específiques per a persones amb mobilitat reduïda.
En definitiva, aquest estudi promou la integració de la simulació en l’àmbit de la logística i la gestió d’infraestructures, atès que proporciona informació quantitativa sòlida per a la planificació estratègica i la millora del nivell de servei.The Vallparadís Universitat station represents a unique infrastructure within the Ferrocarrils de la Generalitat de Catalunya network due to its significant depth and architectural complexity. The strong reliance on vertical transport systems, combined with demand highly concentrated during specific time slots, poses operational challenges that require rigorous analysis to ensure passenger flow efficiency.
Given this scenario, and from a technological perspective, an opportunity arises to explore tools that allow for a deeper understanding of these flows to optimize decision-making. This thesis proposes the use of dynamic simulation as a preventive strategy and focuses on building and calibrating a base model that faithfully reproduces the infrastructure's current behavior, serving as a fundamental instrument for future analyses without affecting actual service.
To achieve this goal, the Vallparadís Universitat station case is analyzed. Specifically, demand patterns and elevator operations are characterized, and modeling principles are applied using AnyLogic software to generate a realistic model. This model has been calibrated with real data to
ensure prediction reliability and offer a precise representation of the current situation.
The main conclusion of the study is the availability of a verified simulation tool. This model is now ready to evaluate, in subsequent phases, the incorporation of stairs into the model, train capacity, and the flexible reconfiguration of validation gates to absorb demand peaks. Likewise, it will allow for evacuation audits to detect risk points and, in addition, study specific accessibility improvements for persons with reduced mobility.
Ultimately, this study promotes the integration of simulation in the field of logistics and infrastructure management, as it provides solid quantitative information for strategic planning and service level improvement
Estudi i predicció d'averies en xarxes de distribució d'aigua amb agorismes de machine learning
No full textLas redes de abastecimiento de agua potable requieren un mantenimiento continúo debido al envejecimiento de las tuberías y a la aparición de averías con el paso del tiempo. Poder anticipar estos fallos es de gran ayuda para planificar las tareas de mantenimiento y priorizar las intervenciones en aquellas tuberías que presentan un mayor riesgo. El objetivo de este Trabajo de Fin de Grado es desarrollar un modelo que permita predecir la probabilidad de fallo de las tuberías de una red de agua, y analizar si la inclusión de datos hidráulicos mejora los resultados del modelo. El trabajo se ha realizado a partir de datos reales de la red de abastecimiento de la ciudad de Manresa. En primer lugar, se han recopilado y tratado los datos históricos de las tuberías, considerando información como la antigüedad, el diámetro, la longitud, el material y el número de averías acumuladas. Con estos datos se ha construido un modelo de regresión logística, que permite estimar la probabilidad de que una tubería sufra una avería. El modelo se ha entrenado con datos históricos y se ha validado utilizando datos correspondientes a un periodo posterior. Además, la red de abastecimiento se ha modelizado mediante el software EPANET, lo que ha permitido obtener información sobre el comportamiento hidráulico de la red, como la presión media y el caudal en las tuberías. Estos datos se han incorporado posteriormente al modelo con el objetivo de comprobar si aportan información adicional para mejorar la predicción de fallos. Los resultados se han evaluado mediante la métrica C5N, que indica el porcentaje de averías que se podrían detectar al inspeccionar únicamente el 5 % de las tuberías con mayor probabilidad de fall
Integració d’un sistema auxiliar d’arrencada elèctric en un motor dièsel de principis del segle XX
No full textAquest Treball de Fi de Màster té com a objectiu el disseny i la integració d’un sistema auxiliar d’arrencada elèctric per a un motor dièsel de principis del segle XX, actualment ubicat al Laboratori de Màquines Tèrmiques de l’ETSEIB. El motor conserva el seu sistema d’arrencada original basat en aire comprimit; tanmateix, en les condicions actuals, aquest sistema no és funcional a causa de la manca d’una font externa de compressió inicial, fet que impedeix la posada en marxa del motor. El projecte s’emmarca com a continuació d’un treball previ de documentació i estudi del motor, i se centra específicament en el desenvolupament d’una solució d’arrencada viable, segura, econòmica i reversible, que no impliqui modificacions irreversibles sobre els components originals i preservi el seu valor històric. El desenvolupament del treball segueix una metodologia de disseny estructurada basada en la norma VDI 2221, que inclou les etapes de definició del problema, disseny conceptual, disseny de materialització i disseny de detall. En l’etapa conceptual s’han generat diverses alternatives d’arrencada, tant pneumàtiques com mecàniques, que han estat avaluades mitjançant un procés de decisió multicriteri basat en el mètode AHP, considerant criteris de cost, integració i disseny. La solució seleccionada consisteix en un sistema auxiliar elèctric destinat a carregar el calderí d’aire comprimit original del motor, mitjançant l’aportació controlada de moviment al volant d’inèrcia. El treball inclou el dimensionament preliminar dels components, el disseny del suport estructural, així com un estudi econòmic, ambiental i de seguretat que permet valorar la viabilitat global del sistema dins l’entorn universitari
Análisis de mejora de la eficiencia energética en la Ikastola Agerialde
No full textEn este trabajo se ha realizado una auditoría energética de un centro educativo localizado en el municipio de Usurbil, Gipuzkoa. Este centro, se construyó en el año 1967 y ha recibido muchas pequeñas reformas y cambios, siendo el más importante una gran ampliación en el año 2014. Esta ampliación aumentó, el tamaño superficial del centro a 4.960 m2, en el cual se imparten clases a 352 alumnos al año. Se ha realizado un análisis tanto de los suministros eléctricos y de gas natural, como de los equipamientos consumidores, con el objetivo de detectar las áreas de mayor consumo de energía, el cual ha resultado ser el sistema de calefacción de la parte primaria (la parte más antigua del edificio). Una vez realizado el análisis y localizado el área de mayor consumo, se describen cinco propuestas de mejora para reducir considerablemente el consumo energético del edificio, siendo la primera de estas la sustitución de las luces a tecnología LED, mientras que las demás se centran en la mejora del sistema de calefacción mediante la instalación de un sistema de control nuevo, aislamiento térmico, ampliación y puesta en marcha del sistema de ventilación y la sustitución de las calderas por un sistema aerotérmico. Se calcula que la aplicación de estas propuestas de mejora significaría una inversión total de 279.511 €, con un periodo de retorno de 25,86 años, reduciendo la energía final consumida en el edificio en 214 MWh/año y la producción de CO2 en 49,22 t CO2/año
Desenvolupament d'un sistema de gestió d'activitats educatives amb avaluació automatitzada mitjançant GenIA
No full textEls sistemes de gestió de l'aprenentatge (LMS), amb Moodle com a referent principal, s'han consolidat com a eines clau en l'àmbit educatiu, però l'avaluació de tasques obertes i col·laboratives continua sent un procés costós i altament dependent del professorat. En paral·lel, la Intel·ligència Artificial Generativa ha experimentat un fort desenvolupament recent, oferint noves oportunitats per automatitzar processos d'avaluació i proporcionar feedback més ràpid i coherent. Aquest projecte presenta el disseny i desenvolupament de LAMBA, un sistema integrat amb Moodle orientat a la creació, gestió i avaluació automatitzada d'activitats educatives, tant individuals com en grup. Tanmateix, el sistema permet gestionar els lliuraments de l'estudiantat, generar feedback automàtic mitjançant agents de GenIA i registrar les qualificacions de manera automàtica a Moodle, amb l'objectiu de reduir la càrrega docent i millorar l'eficiència del procés d'avaluació.Learning Management Systems (LMS), with Moodle as a leading reference, have become key tools in the educational field; however, the assessment of open-ended and collaborative tasks remains a costly process that is highly dependent on instructors. At the same time, Generative Artificial Intelligence has experienced significant recent advances, offering new opportunities to automate assessment processes and provide faster and more consistent feedback. This project presents the design and development of LAMBA, a system integrated with Moodle aimed at the creation, management, and automated assessment of educational activities, both individual and group-based. Additionally, the system enables the management of student submissions, the generation of automated feedback through generative AI agents, and the automatic recording of grades in Moodle, with the goal of reducing teaching workload and improving the efficiency of the assessment process.Los sistemas de gestión de aprendizaje (LMS), con Moodle como referente principal, se han consolidado como herramientas clave en el ámbito educativo, pero la evaluación de tareas abiertas y colaborativas continúa siendo un proceso costoso y altamente dependiente del profesorado. En paralelo, la Inteligencia Artificial Generativa ha experimentado un notable desarrollo reciente, ofreciendo nuevas oportunidades para automatizar los procesos de evaluación y proporcionar una retroalimentación más rápida y coherente. Este proyecto presenta el diseño y desarrollo de LAMBA, un sistema integrado con Moodle orientado a la creación, gestión y evaluación automatizada de actividades educativas, tanto individuales como en grupo. Asimismo, el sistema permite gestionar las entregas del estudiantado, generar feedback automático mediante agentes de IA generativa y registrar las calificaciones de forma automática en Moodle, con el objetivo de reducir la carga docente y mejorar la eficiencia del proceso de evaluación
Estudi de viabilitat d'instal·lació fotovoltaica en edificis municipals
No full textEn el context actual d'emergència climàtica i transició energètica, l'autoconsum fotovoltaic es presenta com una solució clau per a la descarbonització. Aquest treball desenvolupa l'estudi tècnic, econòmic i ambiental per a la implementació d'una instal·lació solar fotovoltaica a l'Escola Lola Anglada de Tiana, alineant-se amb el Pla de Transició Energètica del municipi. La primera fase del projecte ha consistit en una anàlisi multicriteri dels equipaments municipals, seleccionant el CEIP Lola Anglada com el candidat òptim pel seu elevat consum, el perfil de demanda diürn i el potencial de la coberta. Mitjançant el programari PVsyst i dades meteorològiques de Meteonorm 8.1, s'han simulat quatre escenaris de disseny amb diferents inclinacions (15º, 30º, 45º i 58º) per avaluar el compromís entre la producció hivernal i la densitat de potència. Els resultats determinen que la configuració òptima és la instal·lació coplanar a 15º amb orientació horitzontal, que permet una potència pic de 73,43 kWp i una producció anual de 102,68 MWh. Tot i sacrificar lleugerament l'eficiència individual per panell, aquesta opció maximitza la generació total i la cobertura de la demanda. Per a la gestió de l'energia, s'ha definit un model d'autoconsum compartit municipal, on el 67% de la producció (excedentària a l'escola, especialment a l'estiu) es destina a compensar el consum d'altres equipaments públics. L'estudi econòmic confirma la viabilitat del projecte amb un pressupost d'execució de 78.040 €. Els indicadors financers mostren una TIR del 16,15% i un període de retorn de la inversió inferior als 7 anys, amb un cost anivellat de l'energia (LCOE) de 0,046 €/kWh, molt per sota del preu de mercat. Ambientalment, la intervenció evitarà l'emissió de 29 tones de CO₂ anuals, consolidant l'escola com un node generador estratègic per a Tiana
Structural insights from non-destructive surveys: moisture, roof structure and subsoil variability in Santa Maria del Pi
No full textPreventive conservation of historic buildings is crucial to avoid extensive damage, yet assessments are often reactive. Following mortar detachment at the Basilica of Santa María del Pi, this paper presents a diagnosis using Non-Destructive Testing (NDT). The study employed Horizontal-to-Vertical Spectral Ratio (HVSR) for subsoil analysis and Ground Penetrating Radar (GPR) for superstructure inspection. HVSR analysis differentiated fill material from compacted ground, revealing that most of the basilica rests on infilled soil, except the northern corner, suggesting differential settlement risks. Concurrently, GPR survey of vaults and roofs identified internal structures, specifically zones lightened with hollow ceramics, and mapped high-moisture anomalies via wave amplitude and velocity analysis. The study concludes that these methods are complementary, addressing distinct spatial domains. Integrating subsoil characterization with superstructure analysis provided a comprehensive diagnosis essential for long-term maintenance and preservation.Postprint (published version
Design and analysis of randomized clinical trials for onchocerciasis, loiasis and mansonellosis: a systematic review
No full textBackground: The design and analysis of randomized clinical trials (RCTs) in filarial diseases such as onchocerciasis, loiasis, and mansonellosis pose unique statistical challenges, including skewed endpoints and limited sample sizes. This systematic review summarizes design and analysis approaches of RCTs conducted in these diseases with a focus on the statistical methodology. Methods and findings: A systematic search was conducted in PubMed and four trial registries to identify RCTs investigating treatments for onchocerciasis, loiasis, and mansonellosis published or registered between 2000 and 2024. We excluded studies focusing on new methods or pharmacokinetics, short reports, and Phase I trials. Forty-four studies met the inclusion/exclusion criteria (23 for onchocerciasis, 16 for loiasis, and 5 for mansonellosis), information was retrieved from the registries, the manuscripts and/or the study protocol. As primary efficacy endpoints, for onchocerciasis studies qualitative endpoints dominated, while quantitative endpoints were more frequently observed for loiasis and mansonellosis. The most frequently reported hypothesis tests for the primary endpoint were the Mann-Whitney U and the chi-squared tests. We found considerable heterogeneity between trials - not only in study-specific parameters such as the number of arms, type of blinding or control group - but also in design parameters or attributes that could be standardized within each disease across studies with similar objectives, such as the primary endpoint, length of follow-up, the analysis method and the primary analysis population. Conclusions: Several trials were well-planned with detailed information provided in either the manuscript or the registry. However, for some trials, information was sparse or incomplete, indicating a need for more structured and transparent reporting. Adopting established frameworks such as CONSORT and ICH E9 (R1) estimand approach would enhance transparency and better align trial objectives, analyses, and reported conclusions.This study is fully supported by the EU project eWHORM (https://www.global-health-edctp3.europa.eu): The eWHORM project (No 101103053, project leader MPH) is supported by the Global Health EDCTP3 Joint Undertaking and its members as well as the Swiss Confederation. Views and opinions expressed are those of the author(s) only and do not necessarily reflect those of the European Union or the Global Health European and Developing Countries Clinical Trials Partnership (EDCTP3). Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them. MBR was additionally supported by Grant PID2023-148033OB-C21 funded by MICIU/AEI/10.13039/501100011033 and by FEDER/UE (Spanish Ministry of Science and Innovation, https://www.ciencia.gob.es/en/). MPH is additionally funded by the Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; https://www.dfg.de/) (HU 2144/3-1 and HU 2144/4-1) and under Germany’s Excellence Strategy—EXC2151-390873048. MPH is a member of the German Center for Infection Research (DZIF; https://www.dzif.de/en) and received funding from the German Center for Infection Research (TTU 09.701). UKS is a group leader funded by the German Center for Infection Research (TTU 09.715). The funders had no role in the study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.Peer ReviewedPostprint (published version