Education in values in engineering. Energy for human development and sustainability

nergy is central to achieving th e interrelated econo mic, social, and environmental aims of sustaina ble human development. This pa per relates some UPC efforts to introduce the sustainable energy concept in its engineering curricula. The UPC approach is based on the education in values, the critical analysis of the presen t paradigms, and an overview of the global South real ity under a human rights-basis.Peer ReviewedPostprint (published version

Desafíos del sector de la energía como impulsor del desarrollo humano

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Desafiaments del sector de l'energia com a impulsor del desenvolupament humà

Las implicaciones desarrollo-sistema energético están ampliamente reconocidas. Este artículo ofrece una visión global de la energía y su relación con el desarrollo humano, explicando la relación entre los Objetivos de Desarrollo del Milenio y la energía. La cuestión clave es en qué medida la falta de acceso a fuentes de energía fiables y económicas afecta a las oportunidades de las personas para desarrollar una vida digna, saludable y creativa.Les implicacions desenvolupament-sistema energètic estan àmpliament reconegudes. Aquest article ofereix una visió global de l'energia i la seva relació amb el desenvolupament humà, explicant la relació entre els Objectius de Desenvolupament del Mil·lenni i l'energia. La qüestió clau és en quina mesura la falta d'accés a fonts d'energia fiables i econòmiques afecta les oportunitats de les persones per a desenvolupar una vida digna, saludable i creativa.Peer Reviewe

Energia per al desenvolupament humà sostenible

Descripció de les activitats formatives realitzades per l'autor, amb el suport d'Enginyeria Sense Fronteres, sobre energia i desenvolupament humà sostenible.Peer Reviewe

Bibliografia bàsica sobre energia per al desenvolupament humà

La energía es un tema extraordinariamente variado, que requiere manejar una gran cantidad de conceptos y temas, y relaciones mutuas, que a su vez posibilitan diversas aproximaciones. En este artículo se comienza por abordar el tema a escala macro y desde un punto de vista más humanístico, para luego entrar en las referencias más concretas e incluso tecnológicas.L'energia és un tema extraordinàriament variat, que requereix manejar una gran quantitat de conceptes i temes, i relacions mútues, que possibiliten diverses aproximacions. Comencem per abordar el tema a escala macro i des d'un punt de vista més humanístic, per a després entrar en les referències més concretes i fins i tot tecnològiques.Peer Reviewe

Biocombustibles i crisi alimentària. Paradoxes de les polítiques energètiques.

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Cinética, Equilibrio y Transporte de materia en la hidratación Catalítica directa de Isobuteno a Ter-Butanol

L'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral és la modelització matemàtica del procés d'hidratació catalítica directa de isobutè a ter butanol sobre Amberlyst-15 en un reactor de llit fix escorregut en equicorrent descendent. La modelització s'ha dut a terme de forma fonamental, emprant les dades cinètiques, d'equilibri i de transport de matèria verificats en el laboratori a partir d'experiments independents. S'ha estudiat, en primer lloc, l'efecte de la concentració de producte (fins a 3 kmol/m3) sobre la cinètica, l'equilibri i la difusió intrapartícula en un marge de temperatures de 303 a 333 K .Els coeficients de transferència de matèria en la interfase gas líquid en el reactor de jaç fix escorregut, s'han determinat en un marge de velocitats superficials de 0.002 a 0.02 m/s per al líquid i de 0.005 a 0.05 m/s per al gas. D'aquesta forma, les dades experimentals comprenen diferents règims de flux del reactor (flux escorregut a flux polsant), el que ha permès estudiar l'efecte del canvi de règim sobre els coeficients. El nou model desenvolupat per a la hidratació de isobutè s'ha implementat en un programa informàtic que simula un reactor integral. La comprovació del model s'ha dut a terme per comparació entre les dades de reacció predites i les obtingudes experimentalment en un reactor a escala de laboratori. Finalment, s'ha estudiat la sensibilitat de la conversió de isobutè respecte als diferents paràmetres d'operació, fent especial èmfasi en l'efecte autocatalític de la reacció d'hidratació.El objetivo de esta Tesis Doctoral es la modelización matemática del proceso de hidratación catalítica directa de isobuteno a ter butanol sobre Amberlyst-15 en un reactor de lecho fijo escurrido en equicorriente descendente. La modelización se ha llevado a cabo de forma fundamental, empleando los datos cinéticos, de equilibrio y de transporte de materia verificados en el laboratorio a partir de experimentos independientes.Se ha estudiado, en primer lugar, el efecto de la concentración de producto (hasta 3 kmol/m3) sobre la cinética, el equilibrio y la difusión intrapartícula en un margen de temperaturas de 303 a 333 K.Los coeficientes de transferencia de materia en la interfase gas líquido en el reactor de lecho fijo escurrido, se han determinado en un margen de velocidades superficiales de 0.002 a 0.02 m/s para el líquido y de 0.005 a 0.05 m/s para el gas. De esta forma, los datos experimentales comprenden diferentes regímenes de flujo del reactor (flujo escurrido a flujo pulsante), lo que ha permitido estudiar el efecto del cambio de régimen sobre los coeficientes.El nuevo modelo desarrollado para la hidratación de isobuteno se ha implementado en un programa informático que simula un reactor integral. La comprobación del modelo se ha llevado a cabo por comparación entre los datos de reacción predichos y los obtenidos experimentalmente en un reactor a escala de laboratorio. Por último, se ha estudiado la sensibilidad de la conversión de isobuteno respecto a los diferentes parámetros de operación, haciendo especial énfasis en el efecto autocatalítico de la reacción de hidratación.The purpose of the present work is the mathematical modeling of the catalytic hydration of isobutene to tert-butyl alcohol on Amberlyst 15 in a cocurrent downflow trickle bed reactor. The reactor modeling is carried out in a fundamental way, that is, including kinetics, equilibrium, and mass transfer data verified experimentally.The effect of product concentration (up to 3 kmol/m3) on kinetics, equilibrium, and intraparticle diffusion is first studied over a range of temperatures from 303 to 333 K. Gas to liquid mass transfer coefficients are measured in a trickle bed reactor. Liquid and gas velocities are varied respectively from 0.002 to 0.02 m/s and from 0.005 to 0.05 m/s. Thus, different flow regimes (trickling to pulsing flow) are covered by the experimental data, allowing a study on the influence of flow regimes on the mass transfer coefficients.The new model for isobutene hydration has been included in a computer program witch simulates an integral reactor. To test this model, a comparison between predicted reaction data and those obtained in a bench-scale, integral reactor is carried out. Effects of several operating parameters on isobutene conversion are studied by running the simulation program. Autocatalytic effects for the hydration process are specially discussed

Cinética, Equilibrio y Transporte de materia en la hidratación Catalítica directa de Isobuteno a Ter-Butanol

L'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral és la modelització matemàtica del procés d'hidratació catalítica directa de isobutè a ter butanol sobre Amberlyst-15 en un reactor de llit fix escorregut en equicorrent descendent. La modelització s'ha dut a terme de forma fonamental, emprant les dades cinètiques, d'equilibri i de transport de matèria verificats en el laboratori a partir d'experiments independents. S'ha estudiat, en primer lloc, l'efecte de la concentració de producte (fins a 3 kmol/m3) sobre la cinètica, l'equilibri i la difusió intrapartícula en un marge de temperatures de 303 a 333 K .Els coeficients de transferència de matèria en la interfase gas líquid en el reactor de jaç fix escorregut, s'han determinat en un marge de velocitats superficials de 0.002 a 0.02 m/s per al líquid i de 0.005 a 0.05 m/s per al gas. D'aquesta forma, les dades experimentals comprenen diferents règims de flux del reactor (flux escorregut a flux polsant), el que ha permès estudiar l'efecte del canvi de règim sobre els coeficients. El nou model desenvolupat per a la hidratació de isobutè s'ha implementat en un programa informàtic que simula un reactor integral. La comprovació del model s'ha dut a terme per comparació entre les dades de reacció predites i les obtingudes experimentalment en un reactor a escala de laboratori. Finalment, s'ha estudiat la sensibilitat de la conversió de isobutè respecte als diferents paràmetres d'operació, fent especial èmfasi en l'efecte autocatalític de la reacció d'hidratació.El objetivo de esta Tesis Doctoral es la modelización matemática del proceso de hidratación catalítica directa de isobuteno a ter butanol sobre Amberlyst-15 en un reactor de lecho fijo escurrido en equicorriente descendente. La modelización se ha llevado a cabo de forma fundamental, empleando los datos cinéticos, de equilibrio y de transporte de materia verificados en el laboratorio a partir de experimentos independientes.Se ha estudiado, en primer lugar, el efecto de la concentración de producto (hasta 3 kmol/m3) sobre la cinética, el equilibrio y la difusión intrapartícula en un margen de temperaturas de 303 a 333 K.Los coeficientes de transferencia de materia en la interfase gas líquido en el reactor de lecho fijo escurrido, se han determinado en un margen de velocidades superficiales de 0.002 a 0.02 m/s para el líquido y de 0.005 a 0.05 m/s para el gas. De esta forma, los datos experimentales comprenden diferentes regímenes de flujo del reactor (flujo escurrido a flujo pulsante), lo que ha permitido estudiar el efecto del cambio de régimen sobre los coeficientes.El nuevo modelo desarrollado para la hidratación de isobuteno se ha implementado en un programa informático que simula un reactor integral. La comprobación del modelo se ha llevado a cabo por comparación entre los datos de reacción predichos y los obtenidos experimentalmente en un reactor a escala de laboratorio. Por último, se ha estudiado la sensibilidad de la conversión de isobuteno respecto a los diferentes parámetros de operación, haciendo especial énfasis en el efecto autocatalítico de la reacción de hidratación.The purpose of the present work is the mathematical modeling of the catalytic hydration of isobutene to tert-butyl alcohol on Amberlyst 15 in a cocurrent downflow trickle bed reactor. The reactor modeling is carried out in a fundamental way, that is, including kinetics, equilibrium, and mass transfer data verified experimentally.The effect of product concentration (up to 3 kmol/m3) on kinetics, equilibrium, and intraparticle diffusion is first studied over a range of temperatures from 303 to 333 K. Gas to liquid mass transfer coefficients are measured in a trickle bed reactor. Liquid and gas velocities are varied respectively from 0.002 to 0.02 m/s and from 0.005 to 0.05 m/s. Thus, different flow regimes (trickling to pulsing flow) are covered by the experimental data, allowing a study on the influence of flow regimes on the mass transfer coefficients.The new model for isobutene hydration has been included in a computer program witch simulates an integral reactor. To test this model, a comparison between predicted reaction data and those obtained in a bench-scale, integral reactor is carried out. Effects of several operating parameters on isobutene conversion are studied by running the simulation program. Autocatalytic effects for the hydration process are specially discussed.Postprint (published version

Grup de Recerca en Cooperació i Desenvolupament Humà a la UPC

Descripció del Grup de Recerca en Cooperació i Desenvolupament Humà (GRECDH)de la UPC i les seves activitats.Peer Reviewe

Producción de biogás a partir de residuos organicos en biodigestores de bajo coste

PRODUCCIÓN DE BIOGÁS A PARTIR DE RESIDUOS ORGANICOS EN BIODIGESTORES DE BAJO COSTE Ivet Ferrer*, Enrica Uggetti**, Davide Poggio***, Enric Velo**** Grup de Recerca en Cooperació i Desenvolupament Humà C. Jordi Girona, 31 08034 - Barcelona, Spain Phone: +34 93 401 64 63 Pàgina web: http://www.upc.edu/grecdh [email protected] *, [email protected]**, [email protected]***, [email protected]**** Palabras clave: Digestión anaerobia; Biodigestor; Biogás; Energía; Fertilizante. RESUMEN La digestión anaerobia, o biodigestión, es una tecnología ampliamente difundida a escala familiar en países como China, India o Nepal. En estos sistemas los residuos orgánicos son convertidos en productos aprovechables como el biogás y el biol. En los proyectos piloto que se presentan, ubicados en Perú, hasta la fecha se han implementado alrededor de 20 biodigestores familiares, en comunidades rurales de la zona de Cusco y de Cajamarca. La mayoría se encuentran a 3000-4000 m.s.n.m, y la temperatura dentro del biodigestor oscila entre 10-23 ºC gracias a la implementación de invernaderos que permiten amortiguar las oscilaciones térmicas día-noche. Los biodigestores producen aproximadamente 0.2 m 3 biogas m -3 biodigestor día -1 , dentro del rango psicrofílico, que con biodigestores de 5 m 3 es suficiente para cocinar 3-4 h diarias, sustituyendo los combustibles tradicionales. El coste de construcción de los biodigestores (40 €/ m 3 ) seria asumible, al menos parcialmente, por familias campesinas. A nivel financiero, la instalación es más viable cuando el biogás sustituye un combustible con valor de mercado como el gas propano, resultando en un payback de 2 años y 8 meses; o bien cuando permite elaborar productos con valor añadido (quesos, yogures, mermeladas, etc.). Por otro lado, la eficacia del sistema también podría aumentar mediante la integración del biodigestor en la granja, conectándolo con la letrina y usando el biol como fertilizante para los cultivos. Estas aproximaciones son objeto de trabajos futuros. INTRODUCCIÓN Biodigestores familiares de bajo coste La digestión anaerobia, o biodigestión, es una tecnología que permite mejorar el aprovechamiento energético tradicional de la biomasa, tanto desde el punto de vista medioambiental, como social y económico [1]. Al mismo tiempo, permite una gestiónPostprint (published version