Elaboració de materials basats en el treball dels Bombers

Aquest treball és una proposta d’activitats que treballen continguts específics de 1er, 2on i 3er d’ESO a través del treball dels bombers i l’estudi d’aquests continguts en una visita al propis parcs. Aquesta proposta té l’origen en la detecció d’una falta de motivació i interès de l’alumnat en l’assignatura de Tecnologia, la qual millora amb les activitats més manipulatives. A més, també es percep una creixent desvinculació entre els continguts explicats a l’aula i la realitat tecnològica que envolta l’alumnat, de manera que es traslladen les activitats proposades a un context més social i tecnològic com són els bombers. Així doncs, aquest seguit d’activitats es poden portar a terme en els parcs de bombers i són fàcilment combinables amb altres activitats en el propi institut. A més, cada activitat es concreta dins un nivell d’ESO i es relaciona directament amb els continguts, objectius i competències bàsiques que marca el currículum per cada curs. Això fa que es faciliti, al professorat, la concreció d’aquestes activitats proposades en la programació que més li interessi, convertint-se, d’alguna manera, en un recurs més. Un recurs més que es veu incrementat pel fet de que hi hagi més activitats proposades que les que es poden dur a terme en un dia, possibilitant que el professorat pugui escollir quines s’adeqüen més als seus interessos. A més a més, aquestes activitats proposades són d’àmbit molt pràctic i localitzades en un context atractiu per l’alumnat. Aquest fet, ens pot incrementar les nostres perspectives d’èxit ja que l’alumnat mostrarà molt més interès per els continguts ensenyats. En tercer i últim lloc, cal destacar l’activitat de síntesi amb el geocaching. Aquesta activitat-recurs basat en el joc de pistes, tot i que s’hagi emmarcat només en l’àmbit de bombers, obra un camp de possibilitats per tal d’aplicarla com a activitat de síntesi o bé com a activitat independent que pot incrementar la motivació de l’alumnat. Á més, porta implícit l’ús d’un aparell tecnològic que està revolucionant la societat actual i que no se’l té prou en compte, el GPS. En síntesi, les activitats aquí proposades són una proposta de recurs que intenten fer una aproximació del món de les emergències i el mon educatiu, alhora que serveixen per fer l’aprenentatge més engrescador i significatiu

Electrocatalytic water splitting with ruthenium nanoparticles

Dans le but de développer de nouveaux catalyseurs pour améliorer la production d'H2 à partir de l'eau et faire de l'hydrogène un vecteur d'énergie alternatif aux combustibles fossiles, l'étude de nanocatalyseurs pour les réactions d'évolution de l'hydrogène et de l'oxygène laisse entrevoir des perspectives prometteuses. Le Pt et l'Ir sont les principaux métaux des catalyseurs HE et OE. Mais un effort considérable est dévolu à comprendre les étapes mécanistiques qui gouvernent les deux demi-réactions impliquées afin de mettre à profit les connaissances acquises pour l'utilisation d'autres métaux plus abondants et moins coûteux. Le Ru apparaît un candidat idéal, étant un métal très polyvalent qui montre des activités similaires à celles du Pt et de l'Ir et pouvant être étudié par un large éventail de techniques analytiques. En outre, le Ru est quatre fois moins cher que le Pt qui est la référence aujourd'hui. Le développement de nanocatalyseurs précisément contrôlés pour leur application à la production d'H2 par dissociation électrocatalytqiue de l'eau figure parmi nos intérêts de recherche. Le but de ce travail de thèse est de développer des nanocatalyseurs à base de Ru pour les réactions HER et OER, et d'étudier les caractéristiques qui induisent une réponse catalytique spécifique. La synthèse suivie dite par approche organométallique permet de disposer de nanoparticules (NPs) avec un contrôle fin de leurs propriétés (taille, état de surface, dispersion, etc.). Les ligands organiques utilisés comme agents stabilisants permettent de stopper la nucléation des atomes métalliques et d'obtenir de très petites NPs avec une distribution en taille étroite. Ils peuvent aussi influer sur les propriétés chimiques de la surface des NPs, une caractéristique clé dans les processus catalytiques. Cette méthode permet également la préparation de NPs métalliques sur supports solides. Ce manuscrit est structuré en cinq chapitres: 1. Une introduction générale qui présente tout d'abord l'intérêt d'utiliser l'hydrogène comme combustible chimique, comparativement à d'autres sources d'énergie renouvelables et non renouvelables, et décrit les voies de production d'H2 à partir d'autres matières premières ainsi que les techniques pour son stockage et son utilisation de manière sûre et efficace. Viennent ensuite une description du concept de dissociation de l'eau et un parallèle avec la photosynthèse naturelle utilisée comme source d'inspiration, puis une mise au point bibliographique sur les catalyseurs pour les deux demi-réactions redox impliquées. Ce chapitre se termine par une brève description de l'approche organométallique pour la synthèse de nanocatalyseurs. 2. Sur la base d'une étude bibliographique, nos objectifs en lien avec la synthèse, la caractérisation et l'évaluation en catalyse de RuNPs sont ensuite présentés. 3. Le troisième chapitre décrit la synthèse et la caractérisation de NPs de Ru stabilisées par des molécules organiques, et leur évaluation en tant que catalyseurs dans la réaction d'évolution d'H2. Ce chapitre est divisé en trois parties: la première concerne l'utilisation de mélanges de solvants THF/MeOH pour la stabilisation de RuNPs tandis que les deux autres traitent de l'utilisation de ligands dérivés de la pyridine comme agents stabilisants. 4. Le quatrième chapitre décrit l'immobilisation des NPs de Ru sur des supports solides carbonés à savoir des nanotubes de carbone (NTC) et des fibres de carbone (CF). 5. Les conclusions issues de nos résultats sont présentées dans le dernier chapitre et des perspectives vers de futurs projets sont dégagées. Ainsi, la synthèse de RuNPs, leur dépôt sur supports carbonés et leur évaluation en tant que catalyseurs pour la HER et l'OER sont décrites. L'objectif est de mieux comprendre les facteurs régissant les étapes catalytiques à la surface des particules et au-delà, permettre de concevoir de nouveaux catalyseurs efficaces pour la dissociation de l'eau en vue de remplacer les combustibles fossiles par H2. Les résultats obtenus mettent en évidence l'intérêt du ruthénium dans ce domaine et l'influence de l'agent stabilisant, ligand et/ou support, sur les performances catalytiques des nanomatériaux.The study of nanoparticulate systems for the hydrogen evolution (HER) and oxygen evolution (OER) reactions allows to rationally developing new catalysts that enhance the water splitting process for obtaining H2, and thus making it a suitable alternative to fossil fuels as energy carriers. Nowadays Pt and Ir are the leading metals in HE and OE catalysts, respectively, but a huge effort is being devoted to understand the mechanistic pathways that rule both semi-reactions in order to transfer the knowledge to other metals which can be more abundant and thus cheaper. Ru appears as a feasible alternative to deeply explore the reaction steps involved in the process, because it is a highly- versatile metal which shows similar activities than Pt/Ir and which can be studied by a wide range of analytical techniques as a result of its properties. In addition, Ru is four times cheaper than the state-of-the-art Pt. The development of precisely controlled nanocatalysts for their application in challenging catalysis like the production of H2 by water-splitting lies among our research interests. This PhD work aims to develop Ru-based nanocatalysts for both HER and OER, and study the characteristics that induce a specific catalytic response. The use of the organometallic approach as synthetic methodology allows to finely controlling the properties of the NPs, e.g. size, surface environment, dispersion, etc. In this synthetic procedure, organic ligands can be added as stabilizing agents to halt the nucleation of metal atoms leading to the formation of the nanosized systems. These ligands can alter the chemical properties of the surface of the nanoparticles, a key feature in the catalytic processes. This methodology allows as well the preparation of metal nanoparticles onto the surface of solid supports. The manuscript is structured in five chapters: 1. First, a general introduction on what the interest of using H2 as chemical fuel is, in contrast to other renewable and non-renewable sources, the ways it can be obtained from other feedstocks, and which techniques are currently used to safely and efficiently store it. This is followed by the presentation of the water splitting concept and the natural photosynthesis as source of inspiration, with the two mentioned semi-reactions duly described, and a bibliographic state-of-the-art on the catalysts development for both the reductive and oxidative process. The chapter ends up with a brief introduction on the organometallic approach for synthesizing nanocatalysts. 2. Based on the bibliographical research, a set of goals are described in the 2nd chapter, related to the synthesis, characterization and catalytic evaluation of Ru-based nanoparticles. 3. The third chapter deals with the synthesis and characterization of Ru-NPs stabilized by organic molecules, and their use as catalysts for hydrogen evolution reaction. This chapter is divided into three projects, the first one concerning the use of THF/MeOH solvents for Ru-NPs stabilization, and the other two dealing with pyridine-based ligands as stabilizing agents for the nanosized systems. 4. On the fourth chapter, we move to catalyst immobilization, to introduce the synthesis of Ru-NPs onto carbon supports, namely carbon nanotubes (CNT) and carbon fibers (CF), applying the same synthetic methodology as previously. 5. Conclusions issued from our results are highlighted in the last chapter, which also open doors to possible related future projects. Thus, the synthesis of RuNPs and their evaluation as catalysts for the HER and OER are described, with the aim to better understand the factors ruling the catalytic steps on the surface of the particles, in order to be able to rationally design new catalysts that make the water splitting process efficient enough to replace fossil fuels by H2. The results obtained highlight the interest of ruthenium in this field and the influence of the stabilizing agent, ligand and / or support, on the catalytic performances of the nanomaterials

¿Quién quiere ser creativo?

La educación superior puede tener un papel real en cómo se entiende socialmente la creatividad y la profesión creativa. El estudio se centra en los imaginarios y expectativas del estudiantado universitario de comunicación y diseño en torno a la profesión creativa. Es un estudio de caso exploratorio cualitativo basado en un cuestionario respondido por 273 estudiantes de Grado en Comunicación y Grado en Diseño. A través de un análisis temático de datos, abordamos las creencias del estudiantado sobre lo que es la creatividad, sus expectativas sobre el trabajo creativo y sus inquietudes sobre las condiciones laborales en las industrias creativas

Estudi de la viabilitat econòmica de la implantació d'una planta de piròlisi per a la producció de biochar en un context local i comarcal

En aquest document es pretén estudiar de la viabilitat econòmica de la implantació d'una planta de piròlisi per a la producció de biochar o char en un context local i comarcal. La biomassa és una font d'energia que genera uns rendiments energètics prou interesants i d'una manera respectuosa amb el medi ambient. Així doncs, la teòrica planta utilitzarà biomassa que, a traves del tractament termoquímic de la piròlisi, ens generarà uns productes que són d'utilitat per l'obtenció d'energia d'una manera respectuosa amb el medi ambient. Abans de fer l'anàlisi econòmic, hi ha una explicació extensa dels processos termoquímics, com són la piròlisi, la gasificació i la torrefacció. Posteriorment, es du a terme una revisió de l'estat actual de les tecnologies de conversió de biomassa a Catalunya i finalment es realitza un inventari i anàlisi dels usos de la biomassa a Catalunya, en el qual es parla principalment de l'estella el pèl·let, així com també de la seva producció, consum i exportació. El nostre anàlisi econòmic de la planta de processament de biomassa es durà a terme a nivell local, és a dir en un municipi, i també a nivell comarcal a Catalunya. A partir del processament de biomassa per mitja de la piròlisi, obtindrem uns productes, entre els quals el biochar, que serà un dels productes finals per poder vendre. L'altre producte serà el pèl·let de biochar, que l'obtindrem a través del procés de pel·letització. Aquest procés ens permetrà densificar el mateix biochar i obtenir-ne pèl·lets amb un poder calorífic superior, com també el seu possible preu de venda final. En aquest anàlisi econòmic plantejarem diferents escenaris tant a nivell local com comarcal, és a dir, farem variar diferents paràmetres de la planta, com poden ser els dies, les hores de treball, el sou dels treballadors, l'existència de procés de pel·letització...per veure la viabilitat del nostre projecte. Aquesta viabilitat la mesurarem amb diferents Índexs, entre els quals hi ha l'Índex de Rendibilitat, que ens determinarà si el projecte és possible si el seu valor és més gran a 1.En este documento se pretende estudiar la viabilidad económica de la implantación de una planta de pirólisis para la producción de biochar o char en un contexto local y comarcal. La biomasa es una fuente de energía que genera unos rendimientos energéticos interesantes y de una manera respetuosa con el medio ambiente. Así pues, la teórica planta utilizará biomasa que, a través del tratamiento termoquímico de la pirólisis, nos generará unos productos que son de utilidad para la obtención de energía de una manera respetuosa con el medio ambiente. Antes de hacer el análisis económico, hay una explicación extensa de los procesos termoquímicos, como son la pirólisis, la gasificación y la torrefacción. Posteriormente, se lleva a cabo una revisión del estado actual de las tecnologías de conversión de biomasa en Cataluña y finalmente se realiza un inventario y análisis de los usos de la biomasa en Cataluña, en el que se habla principalmente de la astilla y el pellet, así como también de su producción, consumo y exportación. Nuestro análisis económico de la planta de procesamiento de biomasa se llevará a cabo a nivel local, es decir en un municipio, y también a nivel comarcal en Cataluña. A partir del procesamiento de biomasa por medio de la pirólisis, obtendremos unos productos, entre los cuales el biochar, que será uno de los productos finales para vender. El otro producto será el pellet de biochar, que lo vamos a obtener a través del proceso de peletización. Este proceso nos permitirá densificar el mismo biochar y conseguir pellets con un poder calorífico superior, así como su posible precio de venta. También se plantearan diferentes escenarios tanto a nivel local como comarcal, es decir, haremos variar diferentes parámetros de la planta, como pueden ser los días y las horas de trabajo, el sueldo de los trabajadores, la existencia de proceso de peletización...para ver la viabilidad de nuestro proyecto. Esta viabilidad la mediremos con diferentes Índices, entre ellos el Índice de Rentabilidad, que nos determinará si el proyecto es posible si su valor es mayor a 1.This paper aims to study the economic feasibility of the implementation of a pyrolysis plant for the production of biochar and char on a local and regional context. Biomass is an energy source that generates interesting energy yields in a way that respects the environment. So, the theoretical biomass plant use through the thermochemical treatment of pyrolysis, generate products that are useful for energy production. Before the economic analysis, there is a full explanation of thermochemical processes such as pyrolysis, gasification and roasting. Subsequently conducted a review of the current status of biomass conversion technologies in Catalonia and finally an inventory and analysis of the uses of biomass in Catalonia, which is mainly spoken in woodchips and pellet, as well as its production, consumption and export. Our economic analysis of biomass processing plant will be carried out locally, and in a regional level in Catalonia. From the processing of biomass by pyrolysis, get some products, including biochar, which is an end product to sell. The other product is the pellet of biochar, which will get it through the process of "pel·letització". This process will allow us to densify the same biochar and obtain pellets with higher calorific value as well as its possible final sale price. This economic analysis will consider various scenarios both local and regional, in which there is a variation in different parameters of the plant, such as days, hours of work, salary worker... to see the feasibility of our project. This viability is going to be measured with different indices, among which is the Rate of Return, that determine if the project is possible if the value is greater than 1

Organocatalytic vs. Ru-based electrochemical hydrogenation of nitrobenzene in competition with the hydrogen evolution reaction

The electrochemical reduction of organic contaminants allows their removal from water. In this contribution, the electrocatalytic hydrogenation of nitrobenzene is studied using both oxidized carbon fibres and ruthenium nanoparticles supported on unmodified carbon fibres as catalysts. The two systems produce azoxynitrobenzene as the main product, while aniline is only observed in minor quantities. Although PhNO2 hydrogenation is the favoured reaction, the hydrogen evolution reaction (HER) competes in both systems under catalytic conditions. H2 formation occurs in larger amounts when using the Ru nanoparticle based catalyst. While similar reaction outputs were observed for both catalytic systems, DFT calculations revealed some significant differences related to distinct interactions between the catalytic material and the organic substrates or products, which could pave the way for the design of new catalytic materials