Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCNot a member yet
290727 research outputs found
Sort by
Recuperació de fibres de cel·lulosa de residus tèxtils post-consum mitjançant líquids iònics i tractaments enzimàtics
No full textLa generació de residus tèxtils constitueix un repte ambiental de primer ordre, tant per la seva elevada quantitat com per la complexitat associada a la seva gestió. A Catalunya i a escala mundial, les taxes de recollida selectiva i reciclatge de tèxtils continuen sent molt baixes, fet que dificulta l’assoliment dels objectius establerts per la normativa europea en matèria d’economia circular. En aquest context, els processos de reciclatge químic i biotecnològic emergeixen com a alternatives prometedores per a la valorització de residus tèxtils cel·lulòsics, especialment el cotó. Els líquids iònics (LI) han demostrat una elevada eficiència en la dissolució de la cel·lulosa gràcies a la seva capacitat dissolvent, estabilitat tèrmica i baix impacte ambiental, especialment quan es combinen amb pretractaments enzimàtics amb cel·lulasa. La cel·lulosa dissolta pot ser posteriorment regenerada mitjançant l’addició d’un antisolvent, aigua, permetent l’obtenció de nous materials amb diferents morfologies i aplicacions potencials. En aquest estudi s’utilitza el líquid iònic 1-ethyl-3-methylimidazolium acetate (EmimOAc) per a la recuperació de fibres de cel·lulosa procedents de residus tèxtils post-consum 100 % cotó i multicolor. S’avalua l’efecte d’un pretractament alcalí per a l’eliminació de colorants i l’optimització del procés mitjançant diferents condicions de pretractament enzimàtic, amb l’objectiu de millorar l’eficiència, la sostenibilitat i la viabilitat del procé
L’Aigua termal com a motor d’activitat urbana : història del territori i patrimoni termal de Caldes de Montbui
No full textAquest treball analitza el paper de l’aigua termal com a element fonamental en l’origen, el desenvolupament urbà i la identitat patrimonial de
Caldes de Montbui. A partir d’una anàlisi històrica i territorial, s’estudia
com aquest recurs natural ha condicionat la formació del nucli urbà i ha
generat, al llarg del temps, una xarxa d’elements arquitectònics i activitats socials vinculades al seu aprofitament.
El treball documenta i sistematitza l’herència material i immaterial de
Caldes de Montbui, elaborant un catàleg que tingui com a nexe comú
l’ús de l’aigua termal com a motor d’activitat. Aquesta doble classificació
permet donar visibilitat a la gran quantitat de patrimoni existent i no
existent (patrimoni antic destruït) que ha generat activitat amb l’aigua
termal com a font principal al llarg del temps i de la història de la vila.
Finalment, el catàleg es planteja com una eina de registre i recopilació
que posa en valor la importància de l’aigua termal en la construcció històrica, urbana i cultural de la vila, facilitant la comprensió del seu paper
com a eix estructurador del territori i de la memòria col·lectiva de Caldes de Montbui.Este trabajo analiza el papel del agua termal como elemento fundamental en el origen, el desarrollo urbano y la identidad patrimonial de Caldes de Montbui. A partir de un análisis histórico y territorial, se estudia cómo este recurso natural ha condicionado la formación del núcleo urbano y ha generado, a lo largo del tiempo, una red de elementos arquitectónicos y actividades sociales vinculadas a su aprovechamiento.
El trabajo documenta y sistematiza la herencia material e inmaterial de Caldes de Montbui, elaborando un catálogo que tenga como nexo común el uso del agua termal como motor de actividad. Esta doble clasificación permite dar visibilidad a la gran cantidad de patrimonio existente y no existente (patrimonio antiguo destruido) que ha generado actividad con el agua termal como fuente principal a lo largo del tiempo y de la historia de la villa.
Finalmente, el catálogo se plantea como una herramienta de registro y recopilación que pone en valor la importancia del agua termal en la construcción histórica, urbana y cultural de la villa, facilitando la comprensión de su papel como eje estructurador del territorio y de la memoria colectiva de Caldes de Montbui.This work analyzes the role of thermal water as a fundamental element in the origin, urban development, and heritage identity of Caldes de Montbui. Based on a historical and territorial analysis, it examines how this natural resource has shaped the formation of the urban core and has generated, over time, a network of architectural elements and social activities linked to its use.
The work documents and systematizes the material and immaterial heritage of Caldes de Montbui, producing a catalogue whose common thread is the use of thermal water as a driver of activity. This dual classification makes it possible to give visibility to the large amount of existing and non-existing heritage (destroyed ancient heritage) that has generated activity with thermal water as the main source throughout time and the history of the town.
Finally, the catalogue is conceived as a tool for recording and compilation that highlights the importance of thermal water in the historical, urban, and cultural construction of the town, facilitating an understanding of its role as a structuring axis of the territory and the collective memory of Caldes de Montbui
Anàlisi de la seguretat en l'operativa de càrrega i descàrrega de granels sòlids i càrrega general
No full textL'operativa de càrrega i descàrrega de granels i de càrrega general comporta una sèrie de perills que poden afectar tant la seguretat de la tripulació com la integritat del vaixell i de la càrrega. Malgrat que aquests estan identificats, ben estudiats i regulats (com ara el corriment de càrrega, els riscos químics i de liqüefacció, el trincatge, els problemes d'estabilitat i d'esforços estructurals), amb la celeritat de les operacions portuàries, les llargues jornades de treball, les tripulacions reduïdes, els sistemes de tapes d'escotilla i la incorporació del nous equips com els sistemes de tractament de llast poden comprometre, en determinades circumstàncies, la gestió segura d'aquests factors. L'objectiu d'aquest treball consisteix en detectar aquests factors, identificant-ne les problemàtiques que originen i proposar millores que les puguin subsanar.
El treball s’estructura en nou capítols. En els set primers es du a terme una descripció dels conceptes a tenir en consideració a l'operar vaixells destinats al transport de granels sòlids i càrrega general (tipus de vaixells; normativa; estabilitat, esforços, càlculs i programari; sistema de llast; operativa de càrrega i descàrrega, i tipus de càrregues). En el capítol 8 es posen de manifest les problemàtiques detectades, i en el capítol 9, a mode de conclusions, es proposen millores a aquestes problemàtiques
Semi-analytical solution for bidirectional strain-softening behavior of surrounding rock mass in compressed air energy storage caverns
No full textBased on the Hoek–Brown strength criterion, a novel semi-analytical solution was proposed to characterize the mechanical response of surrounding rock in compressed air energy storage caverns operating in high internal pressure considering its bidirectional strain-softening characteristics. The stress path and strain-softening characteristics of the surrounding rock from the excavation stage to the gas storage stage under high internal pressure were systematically explored. The influence of softening degree on the stress path of the surrounding rock was investigated. Results indicate that, when the initial geostress is high or the surrounding rock strength is low, a plastic zone forms immediately after excavation. As internal pressure increases, the surrounding rock sequentially undergoes plastic unloading, plastic loading, and plastic expansion stages. The relationship between stress in the plastic zone and rock strength remains an active area of research. In contrast to scenarios that disregard strain-softening, the incorporation of strain-softening results in substantially divergent stress curve profiles. During the excavation process, the circumferential stress within the plastic zone undergoes a decrease. Meanwhile, under conditions of high-pressure gas storage, it experiences an increase. Strain-softening has been shown to significantly increase surrounding rock displacement and substantially expand the plastic zone. The rate of plastic zone radius growth accelerates during the plastic expansion stage. When the surrounding rock is substandard, strain-softening considerably increases the displacement of the surrounding rock and the extent of the plastic zone. These changes exert a more substantial influence on the tensile stress experienced by the lining under high internal pressure and its design sensitivity. The analytical approach proposed in this study extends traditional stress path analysis methods that neglect strain-softening. The findings provide theoretical support and new insights for the mechanical calculation and structural design of surrounding rock in underground caverns subjected to high internal pressure within medium-quality or soft rock massesThis work was supported by the National Key Research and Development Program of China, China (Grant No. 2024YFE0105800), National Natural Science Foundation of China, China (Grant No. U23B20145, 52278402), Zhejiang Natural Science Foundation, China (Grant No. LMS25D020001), State Key Laboratory of Disaster Reduction in Civil Engineering, China (Grant No. SLDRCE23-02), the Key Research Project of Powerchina, China (Grant No. DJ-HXGG-2023-09) and Central Government Funding Program for Guiding Local Science and Technology Development, China (Grant No. 2025ZY01028)Postprint (author's final draft
Estudi i posada en marxa de la infraestructura necessària basada en autòmats, per a una xarxa de sensors IO-Link dins del laboratori de Robòtica i CIM
No full textAquest Treball de Fi de Grau presenta l’estudi i la posada en marxa d’una nova infraestructura de sensorització basada en tecnologia IO-Link al laboratori de Robòtica i CIM de l’ESEIAAT. L’objectiu principal del projecte és modernitzar els sistemes de sensors existents, que han quedat obsolets amb el pas del temps, i adaptar el laboratori a les necessitats formatives i tecnològiques actuals pròpies de la Indústria 4.0. El treball aborda, en primer lloc, una anàlisi de l’estat actual del laboratori i de les limitacions dels sensors convencionals utilitzats, tant en termes de precisió com de capacitat de diagnosi i manteniment. A partir d’aquest estudi, es proposa la implementació d’una xarxa de sensors IO-Link integrada amb PLC Omron mitjançant EtherCAT, aprofitant la infraestructura existent. S’han seleccionat i implementat diversos sensors IO-Link (fotoelèctrics, inductius, colorimètrics i una balisa lluminosa), dels quals se’n descriu detalladament el funcionament, l’estructura de dades de procés (PD), les dades de servei (SD) i les possibilitats de configuració remota. La programació s’ha dut a terme amb l’entorn Sysmac Studio, desenvolupant una biblioteca de function blocks reutilitzables per facilitar l’ús dels sensors en futures pràctiques docents. Finalment, el projecte valida la correcta integració i funcionament del sistema, demostrant que la tecnologia IO-Link aporta millores significatives en flexibilitat, diagnosi, manteniment i qualitat de la informació, consolidant una infraestructura didàctica alineada amb les tecnologies industrials actual
Techno-economic assessment of hydrogen-based energy carriers for renewable fuel applications
No full textThe production of hydrogen-based energy carriers using renewable sources is crucial to promote the energy transition and reduce the dependency on traditional fossil fuels. This study evaluates the techno-economic performance of hydrogen, ammonia, methanol and biomethane production using electricity-based processes. Five scenarios integrating water electrolysis with chemical and biological processes were analysed using established literature data, while accounting for key technical and economic factors. Biomethane and hydrogen were the most economically competitive energy carriers with levelized costs of 122 and 160 €/MWh, respec- tively. However, biomethane production is constrained by space limitations and the availability of suitable substrates for the anaerobic digester. Ammonia and methanol feature high levelized production costs of 213 and 231–245 €/MWh, respectively. Water electrolysis accounted for over 60% of total costs, with the electrolyser load factor identified as the most sensitive technical parameter, mainly due to its high electricity consumption and capital cost. Electricity price played a major role in the economic balance, since the levelized cost increased from 24–64 to 183–395 €/MWh as the electricity price increased from 0.02 to 0.20 €/kWh, respectively. Finally, an economic assessment of the supply chain, including both energy carrier production and distribution, revealed that hydrogen levelized cost was largely influenced by the distribution distance, due to its less favourable physicochemical properties compared to ammonia, methanol and biomethane. Overall, this study highlights the economic potential of these energy carriers and underscores the importance of optimising key techno-economic factors to enhance their economic performance.The authors would like to acknowledge the Catalan Government for the project 2021-SGR-GRC-00596. Sergi Vinardell is a Serra Húnter fellow. He also acknowledges the support of the ALECTORS-2024 programme from UPC. This work is part of Maria de Maeztu Units of Excellence Programme CEX2023-001300-M funded by MCIN/AEI /10.13039/501100011033.Postprint (published version
Simulación del caudal en España utilizando redes neuronales Long Short-Term Memory
No full textDentro de la iniciativa CARAVAN, que pretende crear un conjunto de datos hidrológicos globales, se ha creado el subconjunto de
datos CAMELS-ES correspondiente a España. Este conjunto de datos contiene las series de caudal diario del Anuario de Aforos
de España en 269 cuencas, así como series meteorológicas y características de las cuencas. A partir de estos datos se han
entrenado dos redes neuronales LSTM (Long Short-Term Memory). La primera red se entrenó para simular el caudal observado en
las cuencas, mientras que la segunda red se entrenó como un emulador del modelo hidrológico físicamente basado LISFLOODOS.
Los resultados de la primera de estas redes muestran el potencial de este tipo de modelos de aprendizaje profundo, con un
rendimiento superior (KGE 0.69) al mostrado por LISFLOOD-OS (KGE 0.38). En cambio, el rendimiento de la segunda red indica
que son necesarios mayores esfuerzos para conseguir un emulador del modelo LISFLOOD-OS.As part of the CARAVAN initiative, which aims at creating a global hydrological dataset, the CAMELS-ES sub-dataset corresponding
to Spain has been created. This dataset contains the daily streamflow series from Anuario de Aforos de España for 269 catchments,
as well as meteorological series and catchment characteristics. Based on this data, two LSTM (Long-short Term Memory) neural
networks were trained. The first network was trained to simulate the observed streamflow in the catchments, while the second
network was trained as an emulator of the physically-based hydrological model LISFLOOD-OS. The results from the first of these
networks demonstrate the potential of this type of deep learning model, showing superior performance (KGE 0.69) compared to that
shown by LISFLOOD-OS (KGE 0.38). In contrast, the performance of the second network indicates that greater effort is needed to
achieve a successful emulator of the LISFLOOD-OS model