http://hdl.handle.net/10366/143114 2026-04-30T16:26:13Z 2026-04-30T16:26:13Z Muñoz Gamazo, Sebastián Ángel http://hdl.handle.net/10366/170437 2026-03-14T06:15:05Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] La conciencia medioambiental de la sociedad española se ha incrementado de una manera muy importante en las dos últimas décadas, pese a ello, aún estamos muy lejos de muchos países europeos en lo que respecta al reciclaje y la reutilización, muy especialmente en lo que se refiere a los residuos provenientes de la construcción y la demolición (RCDs). En Europa estos residuos de construcción y demolición (RCDs) constituyen el mayor material de desecho, tanto en peso como en volumen. Los materiales que podemos encontrar en estos residuos de construcción y demolición (RCDs) son: productos cerámicos (ladrillos, tejas, etc.), residuos de hormigón, materiales asfálticos (generalmente mezclas bituminosas) y, en menor medida, componentes como madera, vidrio, plásticos y algunos otros. Cada vez es más prioritario realizar una correcta gestión de los residuos, si tenemos en cuenta que la primera gran premisa es la reducción, en el caso de los RCDs, si se aumenta el reciclaje y la reutilización, se disminuirán las necesidades de materiales por parte del sector de la obra civil y la edificación. En la actualidad todos somos conscientes que los recursos naturales se agotarán con el tiempo. Por ello, es muy importante buscar nuevos productos a partir de estos residuos, que nos permitan dar nuevos usos a todos estos materiales, y evitar así que terminen su vida útil en un vertedero. En base a lo dicho anteriormente, el presente trabajo propone una vía de solución, al investigar el posible reciclado de varios tipos de residuos procedentes del sector de la construcción y de la industria. El presente trabajo incide en aspectos relacionados con estos nuevos materiales, como la optimización de la molienda, la mejora de las técnicas de conformado, la caracterización de propiedades mecánicas y acústicas, estudio de posibles aplicaciones futuras [EN] Environmental awareness in Spanish society has increased significantly over the last two decades; despite this, we are still far behind many European countries in terms of recycling and reuse, especially regarding waste from construction and demolition (CDW). In Europe, this construction and demolition waste (CDW) constitutes the largest waste material, both in weight and volume. The materials that can be found in this construction and demolition waste (CDW) are: ceramic products (bricks, tiles, etc.), concrete waste, asphalt materials (generally bituminous mixtures) and, to a lesser extent, components such as wood, glass, plastics and some others. Proper waste management is becoming increasingly of a priority; if we consider that the first major premise is reduction, in the case of CDW, if recycling and reuse are increased, the need for materials by the civil construction and building sector will be reduced. Currently, we are all aware that natural resources will eventually be depleted. Therefore, it is very important to seek new products from this waste, which allow us to give new uses to all these materials, and thus prevent them from ending their useful life in a landfill. Based on the above, this work proposes a solution pathway by investigating the possible recycling of various types of waste from the construction sector and industry. This work focuses on aspects related to these new materials, such as the optimization of grinding, the improvement of forming techniques, the characterization of mechanical and acoustic properties, and the study of possible future applications

2025-01-01T00:00:00Z Daoudi, Rania http://hdl.handle.net/10366/170409 2026-03-12T03:03:27Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] La energía solar es una tecnología fundamental en la búsqueda global de un futuro energético sostenible. En el corazón de esta revolución se encuentran las células fotovoltaicas (FV), dispositivos extraordinarios que convierten directamente la luz solar en electricidad. La búsqueda de tecnologías solares más económicas, eficientes y versátiles ha llevado a los investigadores a explorar nuevos materiales que superen las limitaciones de los procesos de fabricación de silicio, que consumen mucha energía1,2. En los últimos años, los materiales bidimensionales (2D) se han convertido en excelentes componentes para células solares gracias a sus excepcionales propiedades y han sido objeto de una extensa investigación. Son materiales ultrafinos con un grosor de tan solo unos pocos átomos, lo que les confiere propiedades únicas, muy diferentes de las de sus homólogos en masa. Los materiales 2D ofrecen varias ventajas, como componentes de células solares debido a su espesor atómico, sus superficies lisas y su falta de enlaces sin pareja. Además, su estructura electrónica, incluyendo su band gap, está significativamente influenciada por los átomos y los grupos funcionales de su superficie. Esto ofrece la oportunidad de manipular con precisión la interfase, minimizando la pérdida de energía durante la extracción de portadores y el transporte a través de ella3. Debido a su alta movilidad de portadores, algunos materiales 2D pueden funcionar como electrodos para lograr una transferencia de carga eficiente4, 5. Además, los materiales 2D poseen una excelente estabilidad química y mecánica junto con su alta compacidad, lo que les hace resistentes a la humedad, el oxígeno, la migración de iones y la difusión de metales. Finalmente, forman heteroestructuras de van der Waals por adsorción física en otros materiales, minimizando la formación de defectos en la interfase6. Sin embargo, a pesar de la gran cantidad de trabajo realizado en el diseño, la síntesis, la caracterización y las aplicaciones de estos materiales, aún quedan muchos aspectos por resolver para mejorar sus propiedades. Este trabajo se centra en dos tipos diferentes de materiales: puntos de carbono dopados con nitrógeno (NCD) y perovskitas bidimensionales de haluros metálicos.; [EN] Solar energy is a fundamental technology in the global search for a sustainable energy future. At the heart of this revolution are photovoltaic (PV) cells, extraordinary devices that directly convert sunlight into electricity. The search for cheaper, more efficient, and more versatile solar technologies has led researchers to explore new materials that overcome the limitations of energy-intensive silicon manufacturing processes1,2. In recent years, two-dimensional (2D) materials have emerged as excellent components for solar cells due to their exceptional properties and have been the subject of extensive research. They are ultrathin materials with a thickness of just a few atoms, which gives them unique properties, very different from those of their bulk counterparts. 2D materials offer several advantages as solar cell components due to their atomic thickness, smooth surfaces, and lack of dangling bonds. Furthermore, their electronic structure, including their band gap, is significantly influenced by the atoms and functional groups on their surface. This offers the opportunity to precisely manipulate the interface, minimizing energy loss during carrier extraction and transport across it3. Due to their high carrier mobility, some 2D materials can function as electrodes to achieve efficient charge transfer4, 5. In addition, 2D materials possess excellent chemical and mechanical stability along with their high compactness, making them resistant to moisture, oxygen, ion migration, and metal diffusion. Finally, they form van der Waals heterostructures by physical adsorption onto other materials, minimizing the formation of defects at the interface6. However, despite the large amount of work carried out in the design, synthesis, characterization, and applications of these materials, many aspects remain to be resolved in order to improve their properties. This work focuses on two different types of materials: nitrogen-doped carbon dots (NCDs) and two-dimensional metal halide perovskites.

2025-01-01T00:00:00Z Castanheira Liberal, Ángela Leónor http://hdl.handle.net/10366/170360 2026-03-11T06:15:04Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] La desnutrición sigue siendo un desafío crítico de salud pública global, derivado de una compleja interacción entre ingesta insuficiente de nutrientes, dietas desequilibradas y acceso limitado a alimentos de calidad. Entre las carencias de micronutrientes, la anemia por deficiencia de hierro persiste como causa principal de morbilidad, afectando especialmente a niños, mujeres en edad reproductiva y personas mayores. Dado que una nutrición adecuada es esencial para la salud, el desarrollo cognitivo y el bienestar, abordar la desnutrición resulta prioritario para mejorar los resultados sanitarios globales. En este contexto, las legumbres destacan por su excelente equilibrio de proteínas, fibra y micronutrientes. Las lentejas (Lens culinaris Medik.) son una de las más cultivadas y consumidas, debido a su alto valor nutricional, que incluye proteínas de calidad, carbohidratos complejos, fibra y minerales como hierro, magnesio y zinc, además de fitoquímicos con propiedades bioactivas. Estas características, junto con la preferencia por fuentes vegetales sostenibles, consolidan a la lenteja como un recurso estratégico para la nutrición y la sostenibilidad alimentaria. Sin embargo, su aprovechamiento nutricional se ve limitado por factores antinutricionales que reducen la biodisponibilidad de minerales y la digestibilidad proteica. Para superarlo, se han estudiado técnicas como remojo, cocción, germinación y fermentación, que mejoran la bioaccesibilidad, calidad sensorial y funcionalidad de las harinas. Aprovechando este conocimiento, esta tesis doctoral examina la influencia de factores genéticos, ambientales y de procesamiento sobre la calidad y funcionalidad de las lentejas, explorando sistemáticamente cómo la selección de cultivares, las condiciones edafoclimáticas, las prácticas agrícolas, los pretratamientos y la fermentación microbiana pueden optimizar sinérgicamente los atributos nutricionales, químicos y tecnofuncionales de las harinas de lenteja. Un aspecto clave de este trabajo es el desarrollo de harinas funcionales de lenteja con mayor biodisponibilidad de hierro y mejor digestibilidad proteica, destinadas a emplearse como extensores vegetales en productos alimentarios. Estos ingredientes pueden sustituir parcialmente la carne, ofreciendo opciones saludables, sostenibles y funcionales. El primer artículo revisa estrategias de fortificación y biofortificación para combatir la anemia ferropénica, incluyendo mejoras genéticas y de procesamiento que incrementan el contenido y la absorción de hierro, sentando las bases para alimentos funcionales a base de lenteja. El segundo artículo analiza características fitoquímicas y antioxidantes de cultivares Pardina de distintas regiones españolas, evidenciando variaciones varietales y ambientales que condicionan la calidad nutricional y bioactiva. El tercero examina la composición nutricional y antioxidante de la lenteja Armuña, destacando la influencia de las condiciones edafoclimáticas en su perfil. El cuarto compara variedades cultivadas bajo agricultura orgánica y convencional, mostrando que el tipo de producción tuvo poca influencia en los perfiles analizados, mientras que la variedad fue el factor más determinante en la composición y el potencial antioxidante. El quinto artículo evalúa el impacto de remojo, cocción, germinación y tostado sobre las propiedades fisicoquímicas y los antinutrientes, demostrando que estos procesos mejoran el valor nutricional y funcional de las harinas. El sexto explora la combinación de germinación y fermentación con bacterias ácido-lácticas y una levadura probiótica, reduciendo ácido fítico, taninos e inhibidores de tripsina, y aumentando el contenido proteico y mineral. Las harinas resultantes presentaran cualidades tecnofuncionales adecuadas para diversas aplicaciones alimentarias como extensores de carne. El séptimo articulo aborda los extensores cárnicos vegetales, resaltando el papel de las legumbres en su formulación debido a su valor nutricional y sus características funcionales. En conjunto, estos artículos conforman un compendio integral sobre la explotación de la lenteja, demostrando que la optimización del procesamiento y el uso de avances biotecnológicos pueden mejorar la calidad nutricional, la biodisponibilidad de micronutrientes y las propiedades funcionales. Así, los estudios ofrecen una base científica para desarrollar ingredientes derivados de lentejas que fortalezcan la seguridad nutricional y los sistemas sostenibles, posicionando a la lenteja como un componente clave en la transición hacia dietas más saludables.; [EN] Malnutrition remains a critical global public health challenge, arising from a complex interplay between insufficient nutrient intake, unbalanced diets, and limited access to quality foods. Among micronutrient deficiencies, iron deficiency anemia persists as a major cause of morbidity, particularly affecting children, women of reproductive age, and the elderly. Since adequate nutrition is essential for health, cognitive development, and general well-being, addressing malnutrition is a top priority to improve global health outcomes. In this context, pulses stand out for their excellent balance of proteins, fiber, and micronutrients. Lentils (Lens culinaris Medik.) are among the most widely cultivated and consumed pulses due to their high nutritional value, which includes quality proteins, complex carbohydrates, dietary fiber, and key minerals such as iron, magnesium, and zinc, as well as phytochemicals with bioactive properties. These characteristics, together with the growing preference for sustainable plant-based sources, position lentils as a strategic resource for nutrition and food sustainability. However, their full nutritional potential is often limited by the presence of antinutritional factors that reduce mineral bioavailability and protein digestibility. To overcome these limitations, various processing techniques, such as soaking, cooking, germination, and fermentation, have been studied for their ability to enhance nutrient availability, sensory quality, and functional properties of lentil flours. Building on this knowledge, this doctoral thesis comprehensively examines the influence of genetic, environmental, and processing factors on lentil quality and functionality, systematically exploring how the selection of cultivars, edaphoclimatic conditions, agricultural practices, pretreatments, and microbial fermentation can synergistically optimize the nutritional, chemical, and technofunctional properties of lentil flours. A key aspect of this work is the development of biodynamic lentil flours with improved iron bioavailability and protein digestibility, intended for use as plant-based meat extenders in food formulations. These ingredients can partially replace meat, offering healthy, sustainable, and functional alternatives. The first article reviews food fortification and biofortification strategies to combat iron deficiency anemia, including genetic enhancement and processing interventions that increase iron content and absorption, establishing the basis for functional foods made from lentils. The second article analyzes the phytochemical and antioxidant characteristics of Pardina lentil cultivars from different Spanish regions, revealing varietal and environmental differences that shape nutritional and bioactive quality. The third article examines the nutritional and antioxidant composition of Armuña lentils, highlighting the significant influence of edaphoclimatic conditions on their profiles. The fourth compares varieties grown under organic and conventional farming systems, showing that farming type had little influence on the analyzed profiles, while variety proved to be the most decisive factor in nutrient composition and antioxidant potential. The fifth article evaluates the impact of physical pretreatments (soaking, cooking, germination, and microwave roasting) on the physicochemical properties and antinutritional factors of lentil flours, demonstrating that these processes enhance nutritional value and functionality. The sixth explores the combined use of germination and fermentation with lactic acid bacteria and a probiotic yeast, which markedly reduces phytic acid, tannins, and trypsin inhibitors while increasing protein and mineral contents. The resulting flours exhibit suitable technofunctional properties for various food applications, such as meat extenders. The seventh article addresses plant-based meat extenders, highlighting the role of legumes in their formulation due to their nutritional value and functional properties. Taken together, these articles form a comprehensive compendium on lentil utilization, demonstrating that optimizing processing and applying biotechnological advances can enhance nutritional quality, micronutrient bioavailability, and functional properties. Thus, the studies provide a scientific basis for developing lentil-derived ingredients that strengthen nutritional security and sustainable food systems, positioning lentils as a key component in the transition toward healthier diets.

2025-01-01T00:00:00Z Veselinova Marinova, Anzhela http://hdl.handle.net/10366/170201 2026-03-04T03:03:38Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] Mediante cálculos computacionales, puramente cuánticos y metodologías aproximadas, en esta tesis doctoral se explora el comportamiento de cinco sistemas moleculares en el espacio interestelar, con el fin de poder contribuir con datos directos a modelos astroquímicos en la interpretación de los espectros, y en la comprensión de sus mecanismos de colisión.

2025-01-01T00:00:00Z Saludes Zanfaño, Marta I. http://hdl.handle.net/10366/170185 2026-03-02T06:15:04Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] El cultivo de Pistacia vera L. experimenta una expansión sostenida en España, estrechamente condicionada por la gestión hídrica y la fertilización. De forma complementaria a su interés agronómico y nutricional, diversas investigaciones recientes han puesto de manifiesto la presencia de compuestos fenólicos con actividad alelopática en distintas fracciones del pistachero. Esta funcionalidad bioactiva se perfila como una herramienta susceptible de incorporarse en esquemas de manejo sostenible de la flora espontánea. En este contexto, la presente investigación doctoral se plantea desde una doble perspectiva: por un lado, explorar el potencial alelopático del árbol pistachero como estrategia agroecológica en el manejo de malas hierbas, y por otro, la evaluación comparativa del impacto de diferentes modalidades de fertilización orgánica frente a la fertilización mineral convencional sobre sobre variables agronómicas y sobre la calidad composicional del fruto. En la primera línea de trabajo de esta tesis doctoral se evaluó el efecto alelopático del pistachero mediante ensayos de campo y laboratorio. En condiciones reales de cultivo, se observó una reducción progresiva en biomasa y diversidad de especies arvenses bajo la copa del pistachero, correlacionada con la edad del árbol. En laboratorio, los extractos acuosos de matrices vegetales, raíces, hojas, pieles de fruto, y compuestos fenólicos aislados mostraron efectos inhibitorios selectivos sobre malas hierbas, especialmente frente a especies de hoja ancha. El ácido protocatequico destacó como el compuesto más eficaz en la inhibición del crecimiento arvense. Estos ensayos no interfirieron en la germinación de cultivos de interés agronómico. En ensayos en maceta, la aplicación de extractos acuosos foliares y de pericarpios, así como del polvo de éstos últimos, evidenció actividad alelopática significativa, especialmente frente a arvenses de hoja ancha, con mayor eficacia en sustratos inertes respecto a los orgánicos. No se observaron efectos biofungicidas relevantes de los extractos y polvo de pieles de pistacho frente a patógenos en condiciones in vitro. El análisis fitoquímico de las hojas mostró altos niveles de ácido gálico, catequina, miricetina y rutina. En las pieles del fruto se identificaron 18 compuestos fenólicos, destacando los ácidos gálico y protocatequico como mayoritarios. La segunda línea de trabajo abordó la influencia de la fertilización orgánica —compost y té de compost— frente a la fertilización mineral convencional evaluando los efectos sobre el rendimiento del pistachero joven y la composición del fruto durante dos ciclos de producción. Se establecieron cuatro tratamientos durante las dos campañas productivas: fertilización mineral (control), compost (T1), compost + té de compost (T2), y té de compost + fertilización mineral (T3). Como resultados, aunque el rendimiento no se incrementó significativamente con los tratamientos orgánicos, se observó una mayor viabilidad de yemas florales y una mejora cualitativa del fruto. Desde el punto de vista nutricional, no se observaron variaciones significativas en la composición proximal del fruto asociadas al tipo de fertilización. No obstante, los tratamientos que incluyeron té de compost (T2 y T3) favorecieron un incremento en el contenido de ácido linolénico. En cuanto al perfil mineral del fruto del pistacho, únicamente el contenido de zinc mostró un aumento significativo en T3, y solo en una de las campañas. Por su parte, la composición de aminoácidos se mantuvo estable entre tratamientos. Conclusiones Los resultados obtenidos en los ensayos realizados en la presente tesis doctoral evidencian un efecto alelopático del pistachero (Pistacia vera L.) sobre especies arvenses, asociado a la presencia de compuestos fenólicos en hojas y pericarpios, con actividad bioherbicida selectiva frente a dicotiledóneas, sin observarse efecto biofungicida. Paralelamente, el uso de compost y té de compost resultó eficaz en la fertilización de árboles jóvenes, manteniendo el rendimiento y la composición nutricional del fruto estables, destacando que el uso de té de compost promovió un leve aumento en ácido linolénico y zinc en el fruto del pistacho. Estos hallazgos refuerzan el interés del pistachero en estrategias agroecológicas, destacando su doble valor como fuente de compuestos alelopáticos y como cultivo compatible con prácticas sostenibles.; [EN] The cultivation of Pistacia vera L. is undergoing sustained expansion in Spain, a trend closely linked to irrigation management and fertilization practices. Beyond its agronomic and nutritional value, recent studies have revealed the presence of phenolic compounds with allelopathic activity in various tissues of the pistachio tree. This endogenous bioactivity has emerged as a promising avenue for incorporation into sustainable weed management strategies. Within this framework, the present doctoral research adopts a dual approach: first, to investigate the allelopathic potential of the pistachio tree as an agroecological tool for weed control; and second, to conduct a comparative assessment of the effects of organic versus conventional mineral fertilization on agronomic performance and the compositional quality of pistachio nuts. In the first phase of this doctoral thesis, the allelopathic effect of pistachio tree through both field and laboratory assay was evaluated. Under field conditions, a progressive reduction in weed biomass and species diversity was observed beneath the tree canopy, with the effect intensifying with tree age. In vitro essays using aqueous extracts from plant matrices—roots, leaves, fruit pericarps—and isolated phenolic compounds revealed selective inhibitory effects, particularly on broadleaf weed species. Protocatechuic acid exhibited the strongest inhibitory effect on weed growth. Importantly, these extracts did not interfere with the germination of economically relevant crops. In pot essays, foliar and pericarp aqueous extracts, as well as dried pericarp powder, demonstrated significant allelopathic activity, especially against broadleaf weeds. The effects were more pronounced in inert substrates compared to organic ones. However, no biofungicidal effects were detected against phytopathogens under in vitro conditions. Phytochemical analyses of the leaves revealed high concentrations of gallic acid, catechin, myricetin, and rutin. A total of 18 phenolic compounds were identified in the hulls, with gallic and protocatechuic acids being predominant. The second line of research focused on assessing the impact of organic fertilization— compost and compost tea—compared to conventional mineral fertilization on the performance of young pistachio trees and nut composition during two growing seasons. Four fertilization treatments were implemented across both campaigns: mineral fertilization (control), compost (T1), compost + compost tea (T2), and compost tea + mineral fertilization (T3). Although yield did not increase significantly under organic treatments, greater floral bud viability and improved fruit quality were observed. From a nutritional standpoint, no significant differences were found in the nut’s proximate composition among treatments. However, treatments involving compost tea (T2 and T3) were associated with an increase in linolenic acid content. Regarding mineral content, only zinc showed a significant rise under T3, and only during one of the two campaigns. Amino acid profiles remained consistent across all treatments. Conclusions The results obtained in the studies carried out in the doctoral thesis confirm the allelopathic effect of Pistacia vera L. on weed species, linked to the presence of phenolic compounds in leaves and hulls, with selective bioherbicidal activity against dicotyledonous weeds and no biofungicidal effect observed. Simultaneously, the use of compost and compost tea proved effective for fertilizing young trees, maintaining yield and nutritional quality of the fruit. Notably, compost tea application led to slight increases in linolenic acid and zinc content in pistachio nuts. These results support the agroecological relevance of pistachio cultivation, emphasizing its dual role as a source of allelopathic compounds and as a crop compatible with sustainable management practices.

2025-01-01T00:00:00Z Hernández García, Lorenzo http://hdl.handle.net/10366/169845 2026-02-19T03:03:34Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] El tratamiento de aguas residuales es un problema continuo en la sociedad. A medida que avanza la tecnología y la industria, las aguas residuales son cada vez más abundantes y complejas de tratar y la legislación cada más estricta y exigente en términos de la presencia de contaminantes en fluido acuosos. Para solucionar este problema se aplican cada vez más tratamientos avanzados pero que actualmente son caros de aplicar (por ejemplo, la osmosis inversa), o tienen desventajas que los hacen poco prácticos, por lo que siempre se buscan nuevas opciones más sostenibles. Las partículas magnéticas tienen características que les proporcionan varias ventajas para su utilización en el tratamiento de aguas: debido a sus propiedades superficiales y porosas se pueden utilizar como adsorbentes en procesos de adsorción; de igual modo, las partículas magnéticas con hierro en su superficie pueden servir de catalizador en procesos de Fenton heterogéneo, procesos que oxidan compuestos orgánicos y otros contaminantes por medio de especies reactivas de oxígeno que se generan in situ. Por otro lado, como presentan importantes propiedades magnéticas se pueden separar o controlar a través de campos magnéticos, lo que permite la utilización de un proceso sencillo (separación magnética) para lograr la recuperación de estas partículas y, después de regenerarlas, su reutilización. En esta Tesis Doctoral se ha investigado de forma más profundizada la eficacia de la aplicación de las partículas magnéticas en el tratamiento de aguas, incluyendo su recuperación, regeneración y reutilización y un estudio de la influencia de las principales variables. Para tal, se estudiaron varios tipos de partículas magnéticas para su utilización en procesos de adsorción, Fenton heterogéneo y Foto-Fenton heterogéneo: micropartículas de magnetita, nanopartículas de magnetita y de hematita, hierro cerovalente, y nanohilos de hierro. Con relación a los efluentes estudiados, se han utilizado efluentes conteniendo colorantes textiles, azúcares, aguas residuales de EDAR, lixiviados de CTR, y aguas conteniendo fenoles. También, se han mejorado métodos y procesos, incluyendo analíticos, de forma a poderse proporcionar al futuro investigador del campo una más eficaz y rápida obtención y evaluación de los resultados logrados. También es importante indicar que se desarrolló un método de regeneración para las partículas recuperadas, de forma que mantengan su eficacia cuando sean sucesivamente reutilizadas en tratamientos. El método de regeneración utilizado resulta eficaz, con micropartículas regeneradas con hidracina siendo capaces de eliminar más del 70% de Azul de Metileno presente en el agua por medio de Fenton heterogéneo, incluso cuando las mismas partículas han sido reutilizadas 10 veces. Por comparación, partículas sin regenerar reducen su eficacia al 40% en el segundo uso, y por debajo del 20% en el tercer uso y sucesivos. Por otro lado, el proceso de Foto- Fenton heterogéneo muestra una capacidad de autoregeneración gracias al uso de luz ultravioleta, con las mismas partículas siendo capaces de eliminar más del 95% del Azul de Metileno presente durante 10 usos aun cuando solo han sido regeneradas una única vez al principio de todo el proceso antes de ser utilizadas. Se han estudiado otros métodos diferentes de regeneración y reactivos. En todos los experimentos en los que se ha utilizado un valor óptimo para las variables principales (determinado en esta Tesis por series de secuencias de experimentos) se han logrado obtener eficacias de reducción de contaminantes elevadas, llegando en muchos de los casos a superar, como mínimo, los 90%. Como ejemplo de uno de los muchos resultados obtenidos se puede por ejemplo destacar que a la hora de tratar aguas residuales reales, 2.5 g/L de nanopartículas de magnetita son capaces de reducir el TOC un 80%, comparado con la misma cantidad de micropartículas reduciendo el TOC solo un 20%. Cuando se tratan aguas con compuestos fenólicos, 0.5 g/L de nanopartículas de magnetita eliminan más del 98% de fenoles, mientras que concentraciones superiores de micropartículas solo eliminan alrededor del 40%.; [EN] Wastewater treatment is a permanent problem in society. As technology and industries advance, wastewater becomes increasingly abundant and complex to treat, and legislation becomes more stringent and demanding regarding the presence of contaminants in aqueous fluids. To solve this problem, advanced treatments are increasingly being applied, but they are currently expensive (e.g., reverse osmosis) or have disadvantages that make them impractical, so new, more sustainable options are constantly being sought. Magnetic particles have characteristics that provide several advantages for use in water treatment: due to their surface and porous properties, they can be used as adsorbents in adsorption processes; similarly, magnetic particles with iron on their surface can serve as catalysts in heterogeneous Fenton processes, processes that oxidize organic compounds and other contaminants through the generation of reactive oxygen species. On the other hand, since they have important magnetic properties, they can be separated or controlled by magnetic fields, which allows for the use of a simple and gentle process (magnetic separation) achieving the recovery of these particles and, after regenerating them, allowing their reuse. They can be used as adsorbents in adsorption processes; and particles with iron on their surface can serve as catalysts for heterogeneous Fenton processes, processes that can oxidize organic compounds by means of reactive oxygen species. This PhD Thesis has investigated in greater depth the effectiveness of the application of magnetic particles in water treatment, including their recovery, regeneration, and reuse, and a study of the influence of the main variables. To this end, several types of magnetic particles were studied for use in adsorption processes, heterogeneous Fenton and heterogeneous photo-Fenton: magnetite microparticles, magnetite and hematite and zero-valent iron nanoparticles, and iron nanowires. Regarding the effluents studied, effluents containing textile dyes, sugars, wastewater from WWTPs, leachates from waste treatment plants, and water containing phenols were used. Also, methods and processes, including analytical ones, have been improved to provide future researchers in the field with more efficient and rapid acquisition and evaluation of the results achieved. In addition, it is also important to notice that a regeneration method was developed for the recovered particles, ensuring their effectiveness is maintained when they are subsequently reused in the treatment process. The regeneration method used is effective, with microparticles regenerated with hydrazine capable of removing more than 70% of the methylene blue present in water using heterogeneous Fenton, even when the same particles have been reused 10 times. By comparison, unregenerated particles reduce their effectiveness to 40% on the second use, and below 20% on the third and subsequent uses. Furthermore, the heterogeneous photo-Fenton process demonstrates a self-regenerative capacity thanks to the use of ultraviolet light, with the same particles capable of removing more than 95% of the methylene blue present during 10 uses, even when they have only been regenerated once at the beginning of the entire process before being used. Other regeneration methods and reagents have been studied. In all experiments using an optimal value for the main variables (determined in this thesis by a series of sequences of experiments), high pollutant reduction efficiencies have been achieved, in many cases reaching at least 90%. As an example of one of the many results obtained, it can be highlighted that when treating real wastewater, 2.5 g/L of magnetite nanoparticles are able to reduce TOC by 80%, compared to the same amount of microparticles, which reduces TOC by only 20%. When treating water with phenolic compounds, 0.5 g/L of magnetite nanoparticles removes more than 98% of phenols, while higher concentrations of microparticles only remove around 40%.; [PT] O tratamento de águas residuais é um problema permanente na sociedade. À medida que a tecnologia e a indústria avançam, as águas residuais tornam-se cada vez mais abundantes e complexas de tratar, e a legislação torna-se mais rigorosa e exigente quanto à presença de contaminantes nos fluidos aquosos. Para resolver este problema, os tratamentos avançados estão a ser cada vez mais aplicados, mas atualmente são dispendiosos (por exemplo, osmose inversa) ou apresentam desvantagens que os tornam impraticáveis, pelo que se procuram constantemente novas opções mais sustentáveis. As partículas magnéticas apresentam características que proporcionam diversas vantagens para utilização no tratamento de águas: devido às suas propriedades superficiais e porosas, podem ser utilizadas como adsorventes em processos de adsorção; da mesma forma, partículas magnéticas com ferro na superfície podem servir como catalisadores em processos Fenton heterogéneos, processos que oxidam compostos orgânicos e outros contaminantes através da geração de espécies reativas de oxigénio. Por outro lado, como possuem propriedades magnéticas importantes, podem ser separadas ou controladas por campos magnéticos, o que permite a utilização de um processo gentil (separação magnética). A separação magnética é um processo simples para obter a recuperação simples destas partículas e, após a sua regeneração, para a sua reutilização. Nesta tese de doutoramento investigou-se em maior profundidade a eficácia da aplicação de partículas magnéticas no tratamento de águas, incluindo a sua recuperação, regeneração e reutilização, e um estudo da influência das principais variáveis. Para tal, foram estudados vários tipos de partículas magnéticas para utilização em processos de adsorção, Fenton heterogéneo e foto-Fenton heterogéneo: micropartículas de magnetita, nanopartículas de magnetita e hematita, nanopartículas de ferro zerovalente e nano-fios de ferro. Relativamente aos efluentes estudados, foram utilizados efluentes contendo corantes têxteis, açúcares, águas residuais de ETAR, lixiviados de estações de tratamento de resíduos sólidos urbanos e águas contendo fenóis. Além disso, os métodos e processos, incluindo os analíticos, foram melhorados para proporcionar aos futuros investigadores da área uma aquisição e avaliação mais eficiente e rápida dos resultados obtidos. Por outro lado, é importante salientar que foi desenvolvido um método de regeneração para as partículas recuperadas, garantindo a manutenção da sua eficácia quando posteriormente reutilizadas no processo de tratamento. O método de regeneração utilizado é eficaz, com micropartículas regeneradas com hidrazina capazes de remover mais de 70% do azul de metileno presente na água utilizando Fenton heterogéneo, mesmo quando as mesmas partículas foram reutilizadas 10 vezes. Em comparação, as partículas não regeneradas reduzem a sua eficácia para 40% na segunda utilização e para menos de 20% na terceira e seguintes utilizações. Além disso, o processo foto-Fenton heterogéneo demonstra capacidade auto-regeneradora graças à utilização de luz ultravioleta, com as mesmas partículas capazes de remover mais de 95% do azul de metileno presente durante 10 utilizações, mesmo quando regeneradas apenas uma vez no início de todo o processo antes de serem utilizadas. Outros métodos e reagentes de regeneração têm sido estudados. Em todas as experiências, utilizando um valor ótimo para as principais variáveis (determinado nesta tese por uma série de sequências de experiências), foram alcançadas elevadas eficiências de redução de poluentes, em muitos casos excedendo pelo menos os 90%. Como exemplo de um dos muitos resultados obtidos, pode-se destacar que, no tratamento de águas residuais reais, 2,5 g/L de nanopartículas de magnetita são capazes de reduzir o COT em 80%, em comparação com a mesma quantidade de micropartículas, que reduz o COT em apenas 20%. No tratamento de água com compostos fenólicos, 0,5 g/L de nanopartículas de magnetita removem mais de 98% dos fenóis, enquanto concentrações mais elevadas de micropartículas removem apenas cerca de 40%.; [FR] Le traitement des eaux usées est un problème constant pour la société. Avec les progrès technologiques et industriels, les eaux usées deviennent de plus en plus abondantes et complexes à traiter, et la législation se durcit quant à la présence de contaminants dans les fluides aqueux. Pour résoudre ce problème, des traitements avancés sont de plus en plus utilisés, mais ils sont actuellement coûteux (par exemple, l'osmose inverse) ou présentent des inconvénients qui les rendent peu pratiques. De nouvelles options plus durables sont donc constamment recherchées. Les particules magnétiques présentent des caractéristiques qui offrent plusieurs avantages pour le traitement de l'eau : grâce à leur surface et à leurs propriétés poreuses, elles peuvent être utilisées comme adsorbants dans les procédés d'adsorption ; de même, les particules magnétiques contenant du fer à leur surface peuvent servir de catalyseurs dans les procédés hétérogènes de Fenton, qui oxydent les composés organiques et autres contaminants par la génération d'espèces réactives de l'oxygène. D'autre part, grâce à leurs propriétés magnétiques importantes, elles peuvent être séparées ou contrôlées par des champs magnétiques, ce qui permet un procédé doux (séparation magnétique). La séparation magnétique est un procédé simple permettant de récupérer ces particules et, après régénération, de les réutiliser. Elles peuvent être utilisées comme adsorbants dans les procédés d'adsorption ; les particules ferreuses peuvent servir de catalyseurs pour les procédés de Fenton hétérogène, procédés permettant d'oxyder des composés organiques par des espèces réactives de l'oxygène. Cette thèse de doctorat a approfondi l'efficacité de l'application des particules magnétiques au traitement de l'eau, notamment leur récupération, leur régénération et leur réutilisation, ainsi que l'étude de l'influence des principales variables. À cette fin, plusieurs types de particules magnétiques ont été étudiés pour leur utilisation dans les procédés d'adsorption, le Fenton hétérogène et le photo-Fenton hétérogène : microparticules de magnétite, magnétite et hématite, nanoparticules de fer zérovalentes et nanofils de fer. Les effluents étudiés ont porté sur des effluents contenant des colorants textiles, des sucres, des eaux usées de stations d'épuration, des lixiviats de stations de traitement de residues solide, et des eaux contenant des phénols. De plus, les méthodes et procédés, notamment analytiques, ont été améliorés afin de permettre aux futurs chercheurs du domaine une acquisition et une évaluation plus efficaces et plus rapides des résultats obtenus. De plus, il est important de noter qu'une méthode de régénération des particules récupérées a été développée, garantissant ainsi leur efficacité lors de leur réutilisation ultérieure dans le processus de traitement. La méthode de régénération utilisée est efficace : les microparticules régénérées à l'hydrazine sont capables d'éliminer plus de 70 % du bleu de méthylène présent dans l'eau avec du Fenton hétérogène, même après dix réutilisations. En comparaison, les particules non régénérées réduisent leur efficacité à 40 % lors de la deuxième utilisation, et à moins de 20 % lors de la troisième utilisation et des suivantes. De plus, le procédé photo-Fenton hétérogène démontre une capacité d'auto-régénération grâce à l'utilisation de la lumière ultraviolette : les mêmes particules sont capables d'éliminer plus de 95 % du bleu de méthylène présent lors de dix utilisations, même après une seule régénération au début du processus. D'autres méthodes et réactifs de régénération ont été étudiés. Dans toutes les expériences utilisant une valeur optimale pour les variables principales (déterminée dans cette thèse par une série d'expériences), des rendements élevés de réduction des polluants ont été obtenus, dépassant souvent au moins 90 %. À titre d'exemple, parmi les nombreux résultats obtenus, on peut souligner que lors du traitement des eaux usées réelles, 2,5 g/L de nanoparticules de magnétite permettent de réduire le COT de 80 %, contre seulement 20 % pour la même quantité de microparticules. Lors du traitement de l'eau avec des composés phénoliques, 0,5 g/L de nanoparticules de magnétite élimine plus de 98 % des phénols, tandis que des concentrations plus élevées de microparticules n'en éliminent qu'environ 40 %.

2025-01-01T00:00:00Z García Ledesma, María Nieves http://hdl.handle.net/10366/169771 2026-02-14T03:03:20Z 2025-01-01T00:00:00Z

[ES] Esta Tesis Doctoral se centra en el diseño y síntesis de nuevos iminoazúcares con potencial actividad como inhibidores de glicosidasas. Se ha desarrollado una metodología sintética eficiente para obtener sistemas oxa-nor-tropánicos en un solo paso mediante una reacción intramolecular tipo dominó basada en una cicloadición [3+2]-dipolar inicial. En el primer capítulo se estudia esta reacción entre diversas nitronas y alquenos funcionalizados, logrando acceder a sistemas oxa-nor-tropánicos y a estructuras bicíclicas de tipo indolizidina y pirrolo[1,2-a]azepina, cuya formación depende de la naturaleza de los reactivos empleados. El segundo capítulo aborda el diseño asistido por ordenador de análogos estructurales de la swainsonina, mediante estudios de fragmentación molecular (FMO) y docking, identificando compuestos con interacciones favorables en el sitio activo de la -manosidasa II de Golgi y propiedades fisicoquímicas adecuadas para su posible actividad inhibidora. En el tercer capítulo se desarrollan metodologías sintéticas regio- y diastereoselectivas para la funcionalización de los sistemas tropánicos e indolizidínicos, aprovechando la reactividad del grupo N,O-acetal para introducir sustituyentes en posición C-3 y explorando también la funcionalización en C-5. Estas transformaciones permiten obtener una amplia variedad de derivados con potencial biológico. En conjunto, el trabajo combina estrategias de síntesis orgánica y modelización molecular para avanzar en el desarrollo racional de inhibidores de glicosidasas basados en iminoazúcares.

2025-01-01T00:00:00Z Djermane, Rania http://hdl.handle.net/10366/167070 2025-09-20T02:03:23Z 2025-01-01T00:00:00Z

[EN] In recent years, interest in nanomedicine, particularly in the use of polymeric nanoparticles, has grown significantly as an innovative and effective strategy for cancer treatment. Although conventional chemotherapy has proven to be effective, it presents significant limitations, such as systemic toxicity, lack of specificity, and the occurrence of adverse reactions. In this context, nanomedicine offers a promising alternative by enabling targeted drug delivery through nanoparticles (NPs), minimizing damage to healthy tissues, reducing multidrug resistance, and facilitating treatment personalization. In this regard, the present thesis investigates the feasibility of using polydopamine nanoparticles (PDA NPs), a type of polymeric NPs, for cancer detection and treatment, aiming to enhance therapeutic efficacy while minimizing systemic adverse effects. Despite promising results in preclinical studies, challenges remain regarding large-scale production, protein corona formation, and potential toxicity, which must be addressed before clinical application. Therefore, this investigation focuses on the synthesis, characterization, optimization, and validation of PDA NP-based drug delivery systems for the treatment of metastatic colorectal cancer and HER-2 positive breast cancer, with an emphasis on biocompatibility and tumor specificity.

2025-01-01T00:00:00Z Bautista Hernández, Rocío http://hdl.handle.net/10366/167016 2025-09-14T05:15:04Z 2025-01-01T00:00:00Z

[EN] La enfermedad de Parkinson (EP) es el segundo trastorno neurodegenerativo más común después del Alzheimer, cuya incidencia ha aumentado significativamente en las últimas décadas, especialmente en personas mayores de 60 años. Actualmente, los tratamientos disponibles se limitan al control sintomático, sin frenar la progresión de dicha enfermedad, lo que pone de manifiesto la necesidad urgente de desarrollar nuevas estrategias terapéuticas innovadoras. La EP se caracteriza por la degeneración progresiva de las neuronas dopaminérgicas en la sustancia negra y la acumulación de agregados intracelulares de α-sinucleína. Estos procesos patológicos están estrechamente vinculados a una compleja red de alteraciones moleculares, como el estrés oxidativo, la neuroinflamación y la disfunción mitocondrial. En este trabajo, se plantea el desarrollo de una nueva familia de compuestos derivados de Safranal, el principal constituyente bioactivo del aceite esencial del azafrán (Crocus sativus L.), ampliamente reconocido por sus propiedades antioxidantes, anti-inflamatorias y neuroprotectoras. La estructura 1,3-ciclohexadienal del Safranal le confiere la capacidad de actuar como aceptor de Michael, facilitando la activación de la vía Nrf2-ARE. Esta característica estructural sirvió como punto de partida para el diseño de derivados con actividad multidiana, orientados a la activación de Nrf2 y a la inhibición de enzimas como MAO-B, entre otras. El diseño se fundamentó en herramientas de modelado molecular, buscando optimizar la actividad biológica y las propiedades farmacocinéticas. Adicionalmente, se diseñaron análogos quirales de Safranal con elevada versatilidad estructural y alta escalabilidad sintética, enmarcados en una estrategia de síntesis orientada a la diversidad (DOS). Aunque previamente se habían obtenido compuestos similares mediante reacciones organocatalíticas, estas presentaban limitaciones en cuanto a su escalado para la producción en cantidades relevantes. Por ello, se desarrolló una nueva estrategia sintética basada en un intermedio estanilado, cuya configuración estereogénica fue controlada mediante el uso de un catalizador orgánico adecuado. Esta optimización permitió la obtención de una amplia variedad de derivados funcionalizados mediante reacciones de acoplamiento C-C. Al poseer estos compuestos un grupo aldehído facilita, además, transformaciones posteriores como reducciones o reacciones de Wittig para extender la conjugación. En conjunto, esta nueva metodología sintética permite acceder de forma sencilla y eficiente a una amplia variedad de compuestos que abarcan un extenso espacio químico, y constituye un avance significativo en el desarrollo de estrategias sintéticas orientadas a la diversidad.

2025-01-01T00:00:00Z Roldán-San Antonio, José E. http://hdl.handle.net/10366/166638 2025-07-25T00:01:43Z 2025-01-01T00:00:00Z

[EN] Dishwashing is a daily task performed by millions of people, either manually or with the help of cleaning appliances. Automatic dishwashers are specifically designed for this purpose and are used in both domestic and commercial settings. The efficiency of ADWs is attributed to the distribution of various stages in the washing cycle, appropriate temperature settings, mechanical action, and the use of detergents. This combination not only ensures effective cleaning but also significantly reduces water and energy consumption compared to manual dishwashing. Detergents play a crucial role in both industrial and domestic cleaning and disinfection processes. The extensive use of these products has substantial economic implications. However, the widespread disposal of detergents leads to environmental concerns. These substances are often non-biodegradable and toxic to living organisms, causing disruptions in biological processes. Enzymes are considered viable alternatives to enhance detergent performance, reducing environmental impact, and promoting sustainability. Incorporating enzymes such as amylases and proteases into detergents eliminates the need for alkaline and highly oxidizing components, which are replaced by bleach activator systems. The introduction of new ingredients in detergent formulations with different functionalities makes the process of designing this type of formulated products complex, requiring systematic studies to assess their stability and performance efficacy under cleaning dishwashing conditions. This is why the development of mathematical tools capable of integrating the mechanisms involved in the different stages of a washing cycle to find the operating conditions, as well as the composition of the formula that maximize the satisfaction of the customer, it is essential. [ES] El lavado de platos es una tarea diaria realizada por millones de personas, ya sea de manera manual o con la ayuda de electrodomésticos de limpieza. Los lavavajillas automáticos están específicamente diseñados para este propósito y se utilizan tanto en entornos domésticos como comerciales. La eficiencia de los lavavajillas automáticos se atribuye a la distribución de varias etapas en el ciclo de lavado, configuraciones de temperatura apropiadas, acción mecánica y el uso de detergentes. Esta combinación no solo garantiza una limpieza efectiva, sino que también reduce significativamente el consumo de agua y energía en comparación con el lavado manual. Los detergentes juegan un papel crucial en los procesos de limpieza y desinfección de ámbitos industriales y domésticos. El uso extensivo de estos productos tiene importantes implicaciones económicas. Sin embargo, el vertido de aguas procedentes de procesos de lavado con detergentes disueltos conlleva problemas ambientales. Estas sustancias a menudo son no biodegradables y tóxicas para los organismos vivos, causando disrupciones en los procesos biológicos. Las enzimas se consideran alternativas viables para mejorar el rendimiento de los detergentes, reduciendo el impacto ambiental y promoviendo la sostenibilidad. La incorporación de enzimas como amilasas y proteasas en los detergentes elimina la necesidad de componentes alcalinos y altamente oxidantes, que son reemplazados por sistemas activadores de blanqueo. La introducción de nuevos ingredientes en las formulaciones de detergentes con diferentes funcionalidades hace que el proceso de diseño de este tipo de productos formulados sea complejo, requiriendo estudios sistemáticos para evaluar su estabilidad y eficacia bajo condiciones de lavado. Por ello, el desarrollo de herramientas matemáticas capaces de integrar los mecanismos involucrados en las diferentes etapas de un ciclo de lavado para encontrar las condiciones operativas de este, así como la composición de la fórmula que maximice la satisfacción del consumidor, es esencial.

2025-01-01T00:00:00Z Habib, Asmaa http://hdl.handle.net/10366/164322 2025-04-30T19:51:19Z 2025-02-04T00:00:00Z

[EN]The general objective of this Thesis is the design and synthesis of moieties that can be attached to antineoplastic drugs, to produce anticancer prodrugs able of selectively attacking cancer cells without affecting healthy ones. The generated prodrugs activation is due to cancer microenvironment features exploitation, in which the drug carriers are functionalised with a disulfide bond or a nitro group, the latter can be reduced under the intrinsic factors such as hypoxia and the high concertation of glutathione for an in-situ release of the cytotoxic drug. As a result, side effects of conventional chemotherapy could be avoided. In addition to the above, the afforded prodrugs could be theranostic agents thanks to the fluorescent effect of the cyclized trigger obtained following the prodrug cleavage under the mentioned conditions. The molecular trigger was also employed as a new protecting group for amines and amino acids. These prodrugs were functionalized to be soluble in aqueous media to avoid the problems of many anticancer drugs which are known to be hydrophobic.

2025-02-04T00:00:00Z Absi, Yamina http://hdl.handle.net/10366/159807 2025-06-05T12:40:28Z 2024-01-01T00:00:00Z

[ES] El sistema alimentario actual se enfrenta a desafíos tales como el cambio climático, con un impacto significativo en la productividad agrícola, el aumento de la población mundial, lo que implica un aumento constante de la demanda de alimentos y al aumento en la prevalencia de intolerancias, alergias alimentarias y cambio en los patrones dietéticos. En este escenario, la industria alimentaria encuentra en las harinas y los concentrados de proteína vegetal una alternativa saludable y versátil para la sustitución, tanto parcial como total, de otras fuentes de proteína de origen animal. Aunque harinas y concentrados prometen beneficios ambientales y nutricionales, su adopción generalizada en la industria alimentaria aún enfrenta desafíos, como la aceptación en el mercado y la optimización de su incorporación en los procesos de producción. La hipótesis de partida de la presente tesis es que las harinas y concentrados de proteína de origen vegetal presentan una gran variabilidad en función del vegetal del que provienen, por lo que es necesario caracterizar tanto el aporte nutricional como la funcionalidad tecnológica de estos productos para poder establecer su aplicabilidad industrial.

2024-01-01T00:00:00Z Gómez Domínguez, Jesús Iñaki http://hdl.handle.net/10366/159705 2025-08-29T10:35:58Z 2024-06-01T00:00:00Z

[ES] Los residuos de construcción y demolición (RCDs) constituyen el mayor material de desecho, en peso y volumen, que se genera en Europa. En ellos, entre otros, se encuentran productos cerámicos, residuos de hormigón, material asfáltico y, en menor medida, componentes como madera, vidrio, plásticos y algunos otros. Se hace, por tanto, necesaria su correcta gestión de forma que se consiga reducir su impacto visual y paisajístico y aprovechar el potencial que tienen como material secundario. La tasa de reciclaje puede ser alta con RCDs limpios de hormigón o ladrillos sin impurezas. El problema está en esa fracción más pequeña que contiene una mezcla de materiales y orígenes diferentes, lo que dificulta su reutilización. Este estudio se centra, precisamente, en la valorización de esa fracción indivisible que se amontona año tras año en las gestoras de tratamiento de residuos. Una de las posibles soluciones que se han planteado, y que puede dar excelentes resultados en el medio plazo, es la utilización de estas fracciones finas de residuo mezclado como materia prima para la fabricación de nuevos materiales de construcción y/o tecnológicos mediante el empleo de la pulvitecnología. Este trabajo pretende incidir en ciertos aspectos íntimamente relacionados con estos nuevos materiales, como la optimización de la molienda, la mejora del conformado, la caracterización de la resistencia a tracción del material a través del ensayo de compresión diametral o la aportación de arcillas con una doble función: mejorar la estabilidad dimensional y mejorar la circularidad del proceso empleando las granulometrías mayores que se eliminan en otros estudios. [EN] Construction and demolition waste (CDW) is the largest waste material, by weight and volume, generated in Europe. They include, among others, ceramic products, concrete waste, asphalt material and, to a lesser extent, components such as wood, glass, plastics and some others. It is therefore necessary to manage them correctly in order to reduce their visual and landscape impact and to take advantage of their potential as secondary material. The recycling rate can be high with clean concrete or brick CDW without impurities. The problem lies in that smaller fraction that contains a mixture of different materials and origins, which makes its reuse difficult. This study focuses precisely on the recovery of this indivisible fraction that piles up year after year in waste treatment plants. One of the possible solutions that have been proposed, and that can give excellent results in the medium term, is the use of these fine fractions of mixed waste as raw material for the manufacture of new construction and/or technological materials through the use of pulvitechnology. This work intends to focus on certain aspects closely related to these new materials, such as the optimization of grinding, the improvement of shaping, the characterization of the tensile strength of the material through the diametral compression test or the contribution of clays with a double function: to improve the dimensional stability and to enhance the circularity of the process by using the larger particle sizes that are eliminated in other studies.

2024-06-01T00:00:00Z Nieto de la Losa, Jaime http://hdl.handle.net/10366/159636 2025-08-29T10:49:06Z 2024-01-01T00:00:00Z

[ES]La producción avícola es una gran fuente de proteína a la hora de satisfacer el aumento del consumo mundial de carne debido al aumento poblacional y los cambios alimentarios. El aumento de la demanda de carne conlleva una intensificación de la ganadería, en detrimento de la producción extensiva en la que predomina la crianza al aire libre en amplios espacios y con una menor dependencia de recursos externos. Actualmente, la producción de carne de ave se realiza mayoritariamente en sistemas intensivos estandarizados. Por suerte, cada vez existe un mayor interés por la crianza en sistemas alternativos, en los que prima la sostenibilidad ambiental y el bienestar animal. Para adaptarse a estos sistemas se requiere el uso de razas o estirpes de crecimiento lento, en contraposición a las estirpes de rápido crecimiento (broilers) de los sistemas intensivos. Estas estirpes presentan un ciclo de producción más largo y una mayor rusticidad y poder de adaptación a la crianza al aire libre. La alimentación es un aspecto fundamental en cualquier ganadería, tanto en el bienestar animal como en los resultados productivos. Las fuentes proteicas en la alimentación avícola desempeñan un papel crucial en los rendimientos de los animales, siendo los componentes más limitantes y costosos de las granjas. La harina de soja es la fuente proteica más empleada, pero sus altos precios unidos a los graves problemas ambientales ligados a su producción están provocando la necesidad de buscar nuevas fuentes proteicas para incluir en las raciones avícolas. Los insectos se proponen como una fuente alternativa y sostenible para aportar a las dietas debido a su alto nivel de proteína, con bajos requisitos de tierra y agua para su producción, ciclos cortos de producción y baja huella ecológica. Su uso en aves de corral está ganando interés comercial desde la reciente regulación de la UE que ha permitido la alimentación con insectos en las dietas de monogástricos. La aceptabilidad de la carne de ave está influenciada por su calidad. La nutrición de dichas aves tiene un gran impacto en el desarrollo de los animales, así como en las cualidades de en su carne. Además, las estirpes de crecimiento lento presentan características diferentes frente a las estirpes convencionales, tanto en sus rendimientos como en la calidad de la carne

2024-01-01T00:00:00Z Galán Iglesias, Guillermo http://hdl.handle.net/10366/159633 2025-08-29T10:55:16Z 2024-01-01T00:00:00Z

[EN]The significant advancements in technologies and production processes within a highly dynamic and competitive market landscape are driving the requirements for optimizing production processes and enhancing the design and distribution of high-value-added products. This aspect is increasingly recognized as crucial. The pursuit of greater efficiency, leading to enhanced economic, social, and environmental benefits, has become a cornerstone. Achieving this entails meticulously designing specific products or processes within facility locations and establishing robust supply chains. Adopting a global perspective on the entire operation enables leveraging potential advantages deriving from collaborative efforts, with an associated reduction of distribution times, operational costs, and enhanced process integration. However, addressing complex challenges like managing multiscale variables poses significant barriers. Nonetheless, greater process integration holds promise for improving waste recovery, distribution, and treatment, with the aim of optimization. As a response, this thesis addresses the issue by employing diverse technologies rooted in the integrated design of processes and products, alongside facility location and the establishment of the supply chain. It particularly focuses on acquiring high-value-added products through waste recovery using a multi-scale and multi-period approach. To facilitate optimization, a range of algorithms is applied, including data analysis, linearization, problem reformulation, and multilevel optimization. This comprehensive approach aims to enhance process management and promote sustainability. Based on the findings, a product and process design approach has been employed for the optimization and integrated design aimed at sustainable production of a fuel additive, ETBE, being able to optimize the biomass to be used. This involves primarily utilizing ethanol and i-butene sourced mainly from switchgrass, with an annual production target of 90 ktETBE at a production cost of 0.61 €/kgETBE. Furthermore, an integrated system has been devised for the production of xylitol and sorbitol from lignocellulosic biomass, such as switchgrass and corn stover. This initiative aims to enhance the biomass selection, process efficiency and reducing the production costs, achieving annual production volumes of 145 ktXylitol and 157.6 ktSorbitol, with a production cost of 0.28 €/kg. Apart from biomass, CO2 can also be captured via human-made technologies. In terms of CO2 capture, utilization, and valorization, the integrated design, along with careful consideration of facility location and size, as well as multiperiod analysis, facilitates the identification of optimal raw material sources, chemicals for production, and suitable technologies. Consequently, methanol/methane production via biomass gasification or CO2 captured through conventional DAC process, followed by hydrogenation with renewable hydrogen, has been developed. After a joint evaluation, methanol emerged as the preferred option. Its production involves utilizing point sources of CO2 employing MEA solutions and renewable hydrogen supplied by PV panels together with wind turbines, with prices ranging between 1,000-2,600 €/tMethanol. Analyzing methane production, prices range from 18.97-20.36 €/MMBTU in 2022 and decrease to 8.90–9.09 €/MMBTU by 2050. With carbon taxes applied, prices are reduced to 2–3 €/MMBTU, competitive with market prices. Additionally, methane production from the gasification of lignocellulosic dry biomass, coupled with CO2 capture via MEA solutions, has been studied to ensure national energy security. The methane price range is 3.818-30.229 €/MMBTU from 2022 to 2050, with consideration of carbon taxes resulting in a price of 3.146 €/MMBTU.

2024-01-01T00:00:00Z Delgado Calvo, Miguel Ángel http://hdl.handle.net/10366/159593 2025-04-30T20:18:38Z 2024-01-01T00:00:00Z

[EN] The Paris Agreement, conceived to combat climate change, commits member states to limit global warming to 2 °C above pre-industrial levels, requiring an 80- 95% reduction in greenhouse gas emissions from 1990 levels by 2050. Industrial activities, responsible for a quarter of global emissions, must undergo decarbonization for these targets to be met. Eight categories of industrial decarbonization options are identified: (1) energy-efficiency improvements, enhancing energy efficiency can cut fuel consumption by 15-20%; (2) renewables, transitioning to renewable energy sources; (3) energy storage, addressing variability in renewable energy production through energy storage systems; (4) electrification of heat, shifting from fossil fuel-generated heat to electric-powered systems; (5) hydrogen usage, as a feedstock and substituting fossil fuels with zero-carbon hydrogen in industrial processes in process when high temperature is needed and electrification of heat is not efficient; (6) biomass usage, utilizing sustainably produced biomass as a fuel or feedstock; (7) carbon capture, collecting and storing or utilizing CO2 emissions from industrial processes; and (8) demand-side measures, reducing industrial product demand to lower production and emissions. The thesis focuses on biomass usage (6) and carbon capture (7). Sustainably produced biomass can be used in place of some fuels and feedstocks such as coal or natural gas due to, when sustainably managed, biomass is considered carbonneutral. Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) technologies involve capturing CO2 emissions from large sources and either storing it underground or utilizing it in various processes. CCUS plays a crucial role in achieving emissions reduction goals. While recognized as vital by international bodies, there are debates about the viability of CCUS, with some publications questioning its effectiveness. Despite scepticism, CCUS is acknowledged as a key tool for industrial decarbonization. The EU emphasizes CCUS deployment in energy-intensive industries and bioenergy-based plants. Consequently, Bioenergy with Carbon Capture and Utilization (BECCU) and Bioenergy with Carbon Capture and Storage (BECCS) are addressed. BECCU and BECCS processes differ in their CO2 emission balance, with BECCU considered neutral and BECCS having potential negative emissions. The thesis delves into the CIUDEN Foundation, a Spanish public foundation focused on energy research and development, particularly in the ‘three D´s’: decarbonization, digitalization, and decentralization. CIUDEN's Experimental Platform, initiated in 2009, was conceived to develop oxy-combustion and CO2 capture from coal. Nevertheless, considering that coal is no longer an option in Spain, the focus of the thesis is to propose the production of biogenic CO2 from oxycombustion of biomass as a sustainable process for CIUDEN's Experimental Platform; this biogenic CO2 could either be utilized onsite or transported in liquid phase, with both scenarios mainly considering its ultimate purpose in producing e-fuels. To achieve this goal, the thesis is divided into the following sections and steps: • Section #1 - Oxy-combustion of biomass: step #1.1 to conduct a screening process to determine the optimal approach for oxycombustion of biomass, considering existing units; step #1.2 to validate a data reconciliation model for oxy-combustion using experimental data from oxy-coal processes with varying oxygen concentrations and step #1.3, illustrating a case study on biogenic CO2 production at CIUDEN, serving as the target operating point. • Section #2 - CO2 capture: step #2.1 to validate a data reconciliation model for the warm section of the compression and purification unit (CPU) and a simulation model for the cold section. Experimental data from the existing CPU with flue gases from an oxy-mode coal-burning boiler are used for the validation. Simultaneously, the simulation model for the cold section is focused on the thermodynamic model behaviour when impure CO2 is considered, being also validated with experimental data from the CO2 compression and purification unit (CPU); step #2.2: execute the previous selected case study in both the reconciliation model (warm section) and the simulation model (cold section) to characterize the produced CO2 stream. • Section #3 - Impure CO2 transport: step #3.1, to develop a steadystate flow model for impure CO2, validated with experimental data obtained from the transport rig using a real CO2 captured stream containing different contaminants such us moisture, SO2, and oxygen. Starting the summary with the first section, as a conclusion of a screening process done in the thesis, the Circulating Fluidized Bed (CFB) boiler was selected as the best option to achieve the objective. Fluidized bed boilers operate based on the combustion of fuel within a bed of sand, limestone, and combustion residues, exhibiting fluid-like behaviour. The retrofitting of a pulverized coal (PC) boiler introduces complexities, requiring a duplicate fuel handling system, additional auxiliary equipment, and a clean and uniform biomass fuel supply. In contrast, CFB boilers offer advantages over PC boilers: (1) higher residence times, CFB boilers have longer residence times due to cyclone recirculation of solids, providing flexibility in fuel quality; (2) temperature control, the loop seal allows the regulation of bed temperature, contributing to the flexibility in the operation; (3) lower operation temperatures, CFB boilers operate at lower temperatures, reducing NOx formation; (4) no milling process required, CFB boilers are versatile with various fuels, including those in less ideal conditions, requiring no milling process; (5) safety operation, CFB boilers are safer for fuels with high volatile contents, minimizing ignition risks in the fuel feeding system; (6) de-SOx and de-NOx in the furnace, that is directly related with the higher residence times previously explained and the option of injecting limestone and ammonia for lower SO2 or NOx concentrations respectively. The primary focus of the CIUDEN´s CFB modifications lies in the latter part of the feeding system, downstream of the fuel transportation belts. In addressing this, a significant challenge arises due to the lower volume density of biomass compared to coal, resulting in a reduction in the boiler's thermal power below the nominal 15 MWth. Apart from that, certain restrictions and minimum values must be adhered to, including a minimum primary comburent of 9,100 kg/h, a minimum global O2 concentration of 21%v in the comburent streams, and a minimum ascensional velocity of 3.4 m/s. These specified values dictate the minimum biomass inlet necessary for an excess of oxygen in the flue gases, thereby determining the minimal thermal power achievable. But there are more challenges to be studied: issues like chlorine content causing corrosion and potassium content affecting ash melting point are considered. The focus then shifts to the use of Sorbacal SPS® as a sorbent for SOx control in dry sorbent injection (DSI) system. The composition and advantages of Sorbacal SPS® are discussed, highlighting its efficiency in removing acidic gas components. The first section concludes with an analysis of ash behaviour during biomass combustion, considering ash fusion temperatures. Binary systems (CaO-SiO2, K2OSiO2, MgO-SiO2, Na2O-SiO2) are examined, with a focus on potential issues arising from certain compositions. Ternary systems (SiO2-K2O-MgO, SiO2-Na2O-CaO) are introduced for a theoretical analysis, emphasizing the need for experimental validation. In the second section, focused on the CO2 capture, extensive testing involving steady-state and dynamic tests are described on the integration of the CFB boiler and CPU using coal. The warm section of the CPU was deemed suitable for handling biomass flue gases considering minor modifications, because four critical aspects are identified. Firstly, the air-ingress (or infiltration air), is analysed through a comparison of the 'base case' and the 'objective case.' The results indicated that maintaining an identical level of infiltration observed in the baseline scenario with coal is feasible for biomass. Secondly, the desulfurization unit condensing water posed a challenge due to the 3.6 times higher quantity of water in biomass flue gases compared to coal. Existing heat exchangers were found insufficient; this situation is repeated with the third bullet, the drying process at low pressure faced challenges, where the existing heat exchangers are incapable of condensing all the water. Lastly, the behaviour of NOx during compression and pre-cooling revealed a transformation of NO to NO2 under increased pressure and decreased temperature, suggesting a need for model modification when Peng-Robinson is selected as thermodynamical model for the unit. Additional findings include the successful operation of the CFB boiler in conjunction with the CPU, demonstrating a near-zero emission plant. The control philosophy of the integrated plant was tested in various scenarios, including stationary and transient periods, malfunction periods, and emergency situations, showcasing the CPU's ability to follow the boiler during disturbances. Finally, the third section of the thesis, i.e. the CO2 transport grid section. A one-dimensional model addressing CO2 transport with impurities in the dense phase was implemented in ChemCAD® and validated using experimental data from a semiindustrial transport rig operating between 10-31 ºC and 80-110 bar(a). Two thermodynamic models, Peng-Robinson (PR) and Soave-Redlich-Kwong (SRK), are employed for validation, testing low concentrations of impurities (O2, SO2, and moisture) to prevent rig damage. Results showed that 100 ppm of SO2 increased pressure drop, while 500 ppm of oxygen decreased it. Although the chosen models correctly predicted the impure stream's experimental behaviour, they did not align with absolute or relative results for oxygen. A specific study on oxygen density prediction models revealed that Benedict-Webb-Rubin (BWR) accurately matched experimental results at 158 barg and almost 31 ºC, considering an impurity concentration of 5.1 in synthetic air—a notably higher concentration compared to previous cases. This comprehensive analysis highlights the successful implementation of the CO2 transport model while emphasizing the importance of considering impurities and selecting appropriate thermodynamic models for accurate predictions.

2024-01-01T00:00:00Z