La huella ecológica de la energía y sus conexiones con economía y geopolítica

El consumo energético de la Humanidad es elevado e intensivo en carbono, habiendo sobrepasado los límites razonables por el impacto ambiental a escala global que se está generando. Así lo muestra su alta participación en la huella ecológica de la Humanidad, y ésta, entendida como superficie virtual apropiada para el uso humano, nos permite reflexionar sobre la relación ecosistemas y geoestrategias enfocadas a la entre ampliación de áreas de influencia para utilizar recursos y eliminar residuos. Debería por tanto avanzarse hacia un cambio de modelo energético, tanto en los diseños tecnológicos, como en la búsqueda de nuevos planteamientos económicos respecto a él. Frente a esa necesidad, los poderes energéticos y económicos proponen soluciones que mantienen el actual esquema, apostando por la extracción de los hidrocarburos no convencionales y la agroenergía, acciones que incrementarán de forma significativa nuestra huella ecológica y la expansión territorial de nuestro impacto. En estas páginas se hace una breve revisión de esas opciones de respuesta convencional, y de las propuestas de avance en otras líneas de ciencia y tecnología para cambiar las formas de consumo energético que nos puedan llevar hacia otro modelo menos agresiv

Estimators based on sample quantiles using (h,phi)-entropy measures

A point estimation procedure based on the maximum entropy principle for (h, phi) entropies is proposed using sample quantiles. These estimators are efficient and asymptotically normal under standard regularity conditions. A test for goodness-of-fit is constructed, being the corresponding statistic asymptotically distributed chi-squared. These results generalize the results obtained in [1]

Obtención de gas de síntesis por tratamiento térmico en microondas de biomasa y biogás

En este trabajo se estudia la pirólisis, tanto en microondas como en horno eléctrico, de un residuo procedente de la industria del café, con objeto de comparar la influencia del calentamiento en las características de las fracciones resultantes. La alta proporción de gas de síntesis (H2 + CO) obtenida con el microondas (hasta del 73%) es debida al hecho que la auto-gasificación del carbonizado con el CO2 liberado y que la descomposición catalítica de CH4 se ven favorecidas por este tipo de calentamiento.Así, los experimentos de estas dos últimas reacciones llevadas a cabo de manera individual, con ambos sistemas de calentamiento, demuestran que se dan mayores conversiones en el microondas. En el caso de la descomposición de CH4, la conversión, que inicialmente alcanza valores próximos al 100%, experimentaun descenso importante al cabo de pocos minutos como consecuencia de la formación de depósitos de carbono que bloquean los centros activos de la superficie del catalizador. Sin embargo, una combinación de ambas reacciones, i.e. reformado de CH4 con CO2, mejora el proceso de conversión de CH4 a H2, debido a que el CO2 gasifica los depósitos de carbono generados, permitiendo una regeneración “in situ” del catalizador. Estos resultados han servido como punto de partida para el desarrollo de un nuevo procedimiento que permitiría convertir biogás en gas de síntesis

Conditional tests of marginal homogeneity based on ϕ-divergence test statistics

AbstractIn this work, using the well-known result that symmetry is equivalent to quasi-symmetry and marginal homogeneity simultaneously holding, two families of test statistics based on ϕ-divergence measures are introduced for testing conditional marginal homogeneity assuming that quasi-symmetry holds

Biogas to high purity hydrogen by methane dry reforming in TZFBR+MB and exhaustion by Steam-Iron Process. Techno–economic assessment

A techno-economic study has been carried out with the aim of analyzing the performance (product distribution and energy yields) and estimating the production costs of high purity hydrogen obtained from biogas. For such purpose and taking advantage of empirical data developed in our laboratory, it has been proposed a system consisting of a two-zone fluidized bed reactor aided by a system of permselective (Pd/Ag) metallic membranes inserted in the fluidized bed (TZFBR+MB), and a battery of several fixed bed reactors operating cycles of reduction and oxidation (Steam-Iron Process -SIP-). The feed has always been an equimolar mixture of CH4 and CO2 simulating a sweetened biogas. The first reactor (TZFBR+MB) can produce a stream of pure hydrogen (i.e. PEMFC quality) as permeated flow through the MB, and a retentate stream rich in all species resulting from the methane dry reforming reaction (MDR) and the water gas shift equilibrium (WGS). The singularity of this kind of complex reactors is that regeneration of the catalyst is performed in the same reactor and simultaneously to the MDR reaction because of the two-zone. Due to the reductive behavior of the retentate stream, it can be fed to a bed of solid where up to two different oxygen carriers (iron oxide with additives and cobalt ferrite) can be reduced to their metallic state. Once the solid has been completely reduced, it can be reoxidized with steam releasing a high purity hydrogen stream. Both reactors (i.e. TZFBR+MB and SIP) have been coupled in different degrees. A performance (hydrogen and energy yields) as well as costs analysis (fixed assets and operating costs) have been performed with the aid of Aspen HYSYS v9.0, used for dimensioning the equipment needed to process up to 1350 kg/h of biogas. On this way, the integrated process enhances the efficiencies of every single process allowing pure hydrogen yields up to 68% at 575 °C in the TZFBR+MB and an overall energy efficiency greater than 45%. Production costs have been found to be in the range from 4 to 15 €/kg, still high but not so far away from the target of DOE fixed in 2 $/kg by 2020

Electric field and exciton structure in CdSe nanocrystals

Quantum Stark effect in semiconductor nanocrystals is theoretically investigated, using the effective mass formalism within a $4\times 4$ Baldereschi-Lipari Hamiltonian model for the hole states. General expressions are reported for the hole eigenfunctions at zero electric field. Electron and hole single particle energies as functions of the electric field ($\mathbf{E}_{QD}$) are reported. Stark shift and binding energy of the excitonic levels are obtained by full diagonalization of the correlated electron-hole Hamiltonian in presence of the external field. Particularly, the structure of the lower excitonic states and their symmetry properties in CdSe nanocrystals are studied. It is found that the dependence of the exciton binding energy upon the applied field is strongly reduced for small quantum dot radius. Optical selection rules for absorption and luminescence are obtained. The electric-field induced quenching of the optical spectra as a function of $\mathbf{E}_{QD}$ is studied in terms of the exciton dipole matrix element. It is predicted that photoluminescence spectra present anomalous field dependence of the emission lines. These results agree in magnitude with experimental observation and with the main features of photoluminescence experiments in nanostructures.Comment: 9 pages, 7 figures, 1 tabl

Reactor de lecho fluidizado de dos zonas con membrana permeable al hidrógeno para deshidrogenación catalítica de propano

El aumento en el consumo de propileno ha favorecido el desarrollo de nuevos procesos para su producción, siendo la deshidrogenación catalítica de propano una alternativa muy interesante. Sin embargo, este proceso lleva asociadas varias limitaciones: reacción endotérmica y limitada por el equilibrio termodinámico, existencia de reacciones secundarias que disminuyen la selectividad a propileno, y desactivación del catalizador por formación de coque. El reactor de lecho fluidizado de dos zonas con membrana permeable al hidrógeno se presenta como un dispositivo capaz de solventarlas todas en un único espacio físico, complementándolo con un catalizador (Pt-Sn/MgAl2O4) que reduce la formación de reacciones secundarias. En este sistema existen dos puntos de alimentación, generánose dos zonas de diferente atmósfera: una zona superior de reacción, y una inferior de regeneración con atmósfera oxidativa. Así, en la zona superior se produce el propileno y se desactiva el catalizador, el cual desciende (por el fenómeno de fluidización) a la zona de regeneración donde se reactiva por combustión del coque depositado, aportando un calor directo al sistema endotérmico. Por ello se consigue un sistema cícliclo de reacción-regeneración que permite mantener un estado estacionario del proceso, logro inviable en los reactores tradicionales. Además el hidrógeno formado en reacción se separa a través de una membrana de paladio, modificando y solventando la limitación del equilibrio termodinámico hacia una mayor formación de productos y aumentando el rendimiento del proceso. Así, este sistema supone un claro ejemplo de intensificación de procesos

Chagas disease in Latin American migrants: a Spanish challenge

AbstractChagas’ disease affects millions in Latin America and is the leading cause of cardiomyopathy and death due to cardiovascular disease in patients aged 30–50 years. As a consequence of immigration it has settled in several European countries, where besides imported cases, autochthonous infections arise through vertical transmission and blood/organ donation. All Latin American immigrants who attended our Unit were screened for T. cruzi infection (ELISA and IFAT ± PCR). An ECG and echocardiogram were requested for all positive patients, and oesophageal manometry, barium swallow and barium enema were requested according to patient symptoms. All patients under 50 years without severe cardiac involvement and who had not received correct treatment previously were treated with benznidazole 5 mg/kg/day for 60 days. Patients were followed-up with serology and PCR 1 month after treatment ended and every 6 months thereafter. A total of 1146 Latin Americans were screened for T. cruzi (357 positive serology results). The typical patient profile was a Bolivian female, of rural origin, in her fourth decade of life, without evidence of visceral involvement. Treatment tolerance was poor, with 29.7% discontinuing treatment due to adverse reactions. Among those with adverse reactions (52%), the most frequent were cutaneous hypersensitivity (68.7%), gastrointestinal upset (20%) and nervous system disturbances (16.2%). T. cruzi infection is no longer limited to Latin America. Poor treatment tolerance can limit current treatment options. More epidemiological data are necessary to estimate the magnitude of a problem of great relevance for public health and health resource planning