Diseño y evaluación de un procedimiento on-line para la biorremediación de aguas radiactivas en centrales nucleares

Recientemente se ha demostrado la existencia de microorganismos en las piscinas de almacenamiento de combustible nuclear gastado en las centrales nucleares utilizando técnicas convencionales de cultivo en el laboratorio. Estudios posteriores han puesto de manifiesto que los microorganismos presentes eran capaces de colonizar las paredes de acero inoxidable de las piscinas formando biopelículas. Adicionalmente se ha observado la capacidad de estas biopelículas de retener radionúclidos, lo que hace pensar en la posibilidad de utilizarlas en la descontaminación de las aguas radiactivas de las piscinas. En la presente tesis se plantea conocer más profundamente la biodiversidad microbiana de las biopelículas utilizando técnicas de biología molecular como la clonación, además de desarrollar un sistema de descontaminación a escala piloto con el objetivo de valorar si el proceso podría resultar escalable a nivel industrial. Para ello se diseñaron y fabricaron dos biorreactores en acero inoxidable compatibles con las condiciones específicas de seguridad sísmica y protección frente a la radiación en la zona controlada de una central nuclear. Los biorreactores se instalaron en la Central Nuclear de Cofrentes (Valencia) en las proximidades de las piscinas de almacenamiento de combustible nuclear gastado y precediendo a las resinas de intercambio iónico, de forma que reciben el agua de las piscinas permitiendo el análisis in situ de la radiación eliminada del agua de las mismas. Se conectó una lámpara de luz ultravioleta a uno de los biorreactores para poder comparar el desarrollo de bipelículas y la retención de radiactividad en ambas condiciones. En estos biorreactores se introdujeron ovillos de acero inoxidable y de titanio que se extrajeron a diversos tiempos, hasta 635 días para los ovillos de acero inoxidable y hasta 309 días para los ovillos de titanio. Se analizaron las biopelículas desarrolladas sobre los ovillos por microscopía electrónica de barrido y por microscopía de epifluorescencia. Se extrajo el ADN de las biopelículas y, tras su clonación, se identificaron los microorganismos por técnicas independientes de cultivo. Asimismo se determinó por espectrometría gamma la capacidad de las biopelículas para retener radionúclidos. Los microorganismos radiorresistentes identificados pertenecen a los grupos filogenéticos Alpha-proteobacteria, Gamma-proteobacteria, Actinobacteria, Deinococcus-Thermus y Bacteroidetes. Las secuencias de estos microorganismos se han depositado en el GenBank con los números de acceso KR817260-KR817405. Se ha observado una distribución porcentual ligeramente diferente en relación con el tipo de biorreactor. Las biopelículas han retenido fundamentalmente radionúclidos de activación. La suma de Co-60 y Mn-54 ha llegado en ocasiones al 97%. Otros radionúclidos retenidos han sido Cr-51, Co-58, Fe-59, Zn-65 y Zr-95. Se sugiere un mecanismo del proceso de retención de radionúclidos relacionado con el tiempo de formación y desaparición de las biopelículas. Se ha valorado que el proceso escalable puede ser económicamente rentable. ABSTRACT The existence of microorganisms in spent nuclear fuel pools has been demonstrated recently in nuclear power plants by using conventional microbial techniques. Subsequent studies have revealed that those microorganisms were able to colonize the stainless steel pool walls forming biofilms. Additionally, it has been observed the ability of these biofilms to retain radionuclides, which suggests the possibility of using them for radioactive water decontamination purposes. This thesis presents deeper knowledge of microbial biofilms biodiversity by using molecular biology techniques such as cloning, and develops a decontamination system on a pilot scale, in order to assess whether the process could be scalable to an industrial level. Aiming to demonstrate this was feasible, two stainless steel bioreactors were designed and manufactured, both were compatible with seismic and radiation protection standards in the controlled zone of a nuclear plant. These bioreactors were installed in the Cofrentes Nuclear Power Plant (Valencia) next to the spent nuclear fuel pools and preceding (upstream) ion exchange resins. This configuration allowed the bioreactors to receive water directly from the pools allowing in situ analysis of radiation removal. One ultraviolet lamp was connected to one of the bioreactors to compare biofilms development and radioactivity retention in both conditions. Stainless steel and titanium balls were introduced into these bioreactors and were removed after different time periods, up to 635 days for stainless steel balls and up to 309 days for titanium. Biofilms developed on the balls were analyzed by scanning electron microscopy and epifluorescence microscopy. DNA was extracted from the biofilms, was cloned and then the microorganisms were identified by independent culture techniques. Biofilms ability to retain radionuclides was also determined by gamma spectrometry. The identified radioresistant organisms belong to the phylogenetic groups Alphaproteobacteria, Gamma-proteobacteria, Actinobacteria, Deinococcus-Thermus and Bacteroidetes. The sequences of these microorganisms have been deposited in GenBank (access numbers KR817260-KR817405). A different distribution of microorganisms was observed in relation to the type of bioreactor. Biofilms have essentially retained activation radionuclides. Sometimes the sum of Co-60 and Mn-54 reached 97%. Cr-51, Co-58, Fe-59, Zn-65 and Zr-95 have also been retained. A radionuclide retention process mechanism related to biofilms formation and disappearance time is suggested. It has been assessed that the scalable process can be economically profitable

Sistema de Biorremediación on-line para la Eliminación de Radionúclidos en Aguas Radiactivas

En estudios previos desarrollados en la Central Nuclear de Cofrentes (Valencia), se ha observado que los microorganismos presentes en las aguas radiactivas de las piscinas de almacenamiento de combustible nuclear gastado son capaces de colonizar las superficies metálicas de las paredes y conducciones y formar biopelículas sobre éstas. Estas biopelículas retienen los radionúclidos de las aguas contribuyendo a su descontaminación. En este proyecto, se ha diseñado una planta piloto para la biodescontaminación de las aguas radiactivas. Actualmente el agua radiactiva procedente de las piscinas de combustible se hace pasar por resinas de intercambio iónico que posteriormente tienen que ser gestionadas como residuos radiactivos. En este proyecto, al agua se hace pasar a través de un biorreactor que contiene ovillos de acero inoxidable susceptibles de ser colonizados por los microorganismos existentes en dichas aguas. A su paso por el biorreactor, el agua entra en contacto con el material del ovillo, formándose una biopelícula que retiene los radionúclidos presentes en el agua. La biopelícula es fácilmente eliminada por cualquier procedimiento convencional de descontaminación radioquímica de materiales y los radionúclidos se pueden concentrar en un volumen pequeño de eluyente para su recuperación, disposición final o contención. A continuación, el material del biorreactor puede ser gestionado como material no radiactivo

Archosaurian teeth (Crocodyliformes, Theropoda) from the Late Jurassic of BuÒol (Valencia province, E Spain)

[EN] Five isolated archosaurian teeth from Valencia province (eastern Spain) are studied in this work. They have been found in the ¿Cantera CarcalÌnª site, an outcrop of the marine Higueruelas Formation (Tithonian) in the vicinity of BuÒol town. They represent the first direct evidence of tetrapods in this formation, in which, up to the moment, only dinosaur tracks had been found in a locality of the adjacent Teruel province. Four of the teeth pertain to crocodyliforms, three to indeterminate crocodyliforms and another to a teleosaurid identified as cf. Machimosaurus sp., a taxon already known in the Kimmeridgian of the Iberian Peninsula (Asturias and Portugal). The fifth tooth is assigned to a theropod dinosaur, probably an allosauroid.El equipo de investigación del MUJA está subvencionado por el Protocolo de colaboración CN-04-226 entre la Consejería de Cultura y Turismo del Principado de Asturias y la Universidad de Oviedo. Este trabajo es una contribución a los proyectos CGL2007-62469/BTE(J.I.R-O) y CGL2007-64061/BTE (X.P.S,J.C.) del Ministerio de Ciencia e Innovación, y del grupo de investigación del Gobierno Vasco GIC07/14-361 (X.P.S.).Agradecemos a José Ignacio Canudo (Universidad de Zaragoza) y Francisco Ortega (UNED) la revisión crítica del manuscritoRuiz-Omeñaca, JI.; Pereda-Suberbiola, X.; Company Rodríguez, J.; Belinchón, M. (2010). Dientes de arcosaurios (Crocodyliformes, Theropoda) del Jurásico Superior de Buñol (Valencia). Geogaceta. 48:35-38. http://hdl.handle.net/10251/150323S35384

Optimal Scheduling for Energy Storage Systems in Distribution Networks

[EN] Distributed energy storage may play a key role in the operation of future low-carbon power systems as they can help to facilitate the provision of the required flexibility to cope with the intermittency and volatility featured by renewable generation. Within this context, this paper addresses an optimization methodology that will allow managing distributed storage systems of different technology and characteristics in a specific distribution network, taking into account not only the technical aspects of the network and the storage systems but also the uncertainties linked to demand and renewable energy variability. The implementation of the proposed methodology will allow facilitating the integration of energy storage systems within future smart grids. This paper's results demonstrate numerically the good performance of the developed methodology.This research was funded by European Regional Development Fund (Comunidad Valenciana FEDER 2014-2020 PO, CCI number: 2014ES16RFOP013) and the ITE-IVACE collaboration agreement corresponding to the annuity 2019 (file: IMDEEA-2019-38).Escoto Simó, M.; Montagud, M.; González-Cobos, N.; Belinchón, A.; Trujillo, AV.; Romero-Chavarro, JC.; Diaz-Cabrera, JC.... (2020). Optimal Scheduling for Energy Storage Systems in Distribution Networks. Energies. 13(15):1-13. https://doi.org/10.3390/en13153921S1131315The Impact of the Covid-19 Crisis on Clean Energy Progresshttps://www.iea.org/articles/the-impact-of-the-covid-19-crisis-on-clean-energy-progressSustainable Development Goalshttps://www.un.org/sustainabledevelopment/Mesarić, P., & Krajcar, S. (2015). Home demand side management integrated with electric vehicles and renewable energy sources. Energy and Buildings, 108, 1-9. doi:10.1016/j.enbuild.2015.09.001Rodrigues, E. M. G., Godina, R., Santos, S. F., Bizuayehu, A. W., Contreras, J., & Catalão, J. P. S. (2014). Energy storage systems supporting increased penetration of renewables in islanded systems. Energy, 75, 265-280. doi:10.1016/j.energy.2014.07.072Hirsch, A., Parag, Y., & Guerrero, J. (2018). Microgrids: A review of technologies, key drivers, and outstanding issues. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 90, 402-411. doi:10.1016/j.rser.2018.03.040Clean Energy for All Europeans Packagehttps://ec.europa.eu/energy/topics/energy-strategy/clean-energy-all-europeans_enVISION 2050 Integrating Smart Networks for the Energy Transition: Serving Society and Protecting the Environmenthttps://www.etip-snet.eu/etip_publ/etip-snet-vision-2050/Staying on Course: Renewable Energy in the Time of COVID-19https://www.irena.org/newsroom/pressreleases/2020/Apr/Staying-on-Course-Renewable-Energy-in-the-time-of-COVID19ElNozahy, M. S., Abdel-Galil, T. K., & Salama, M. M. A. (2015). Probabilistic ESS sizing and scheduling for improved integration of PHEVs and PV systems in residential distribution systems. Electric Power Systems Research, 125, 55-66. doi:10.1016/j.epsr.2015.03.029Li, Y., Yang, Z., Li, G., Zhao, D., & Tian, W. (2019). Optimal Scheduling of an Isolated Microgrid With Battery Storage Considering Load and Renewable Generation Uncertainties. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 66(2), 1565-1575. doi:10.1109/tie.2018.2840498Ciupăgeanu, D.-A., Lăzăroiu, G., & Barelli, L. (2019). Wind energy integration: Variability analysis and power system impact assessment. Energy, 185, 1183-1196. doi:10.1016/j.energy.2019.07.136Hemmati, R., Saboori, H., & Jirdehi, M. A. (2017). Stochastic planning and scheduling of energy storage systems for congestion management in electric power systems including renewable energy resources. Energy, 133, 380-387. doi:10.1016/j.energy.2017.05.167Xie, S., Hu, Z., & Wang, J. (2020). Two-stage robust optimization for expansion planning of active distribution systems coupled with urban transportation networks. Applied Energy, 261, 114412. doi:10.1016/j.apenergy.2019.114412Saboori, H., & Jadid, S. (2020). Optimal scheduling of mobile utility-scale battery energy storage systems in electric power distribution networks. Journal of Energy Storage, 31, 101615. doi:10.1016/j.est.2020.101615Kassai, M. (2017). Prediction of the HVAC Energy Demand and Consumption of a Single Family House with Different Calculation Methods. Energy Procedia, 112, 585-594. doi:10.1016/j.egypro.2017.03.1121Zheng, Y., Zhao, J., Song, Y., Luo, F., Meng, K., Qiu, J., & Hill, D. J. (2018). Optimal Operation of Battery Energy Storage System Considering Distribution System Uncertainty. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 9(3), 1051-1060. doi:10.1109/tste.2017.2762364Jayasekara, N., Masoum, M. A. S., & Wolfs, P. J. (2016). Optimal Operation of Distributed Energy Storage Systems to Improve Distribution Network Load and Generation Hosting Capability. IEEE Transactions on Sustainable Energy, 7(1), 250-261. doi:10.1109/tste.2015.2487360Mehrjerdi, H., & Hemmati, R. (2019). Modeling and optimal scheduling of battery energy storage systems in electric power distribution networks. Journal of Cleaner Production, 234, 810-821. doi:10.1016/j.jclepro.2019.06.195Macedo, L. H., Franco, J. F., Rider, M. J., & Romero, R. (2015). Optimal Operation of Distribution Networks Considering Energy Storage Devices. IEEE Transactions on Smart Grid, 6(6), 2825-2836. doi:10.1109/tsg.2015.2419134Lunci Hua, Jia Wang, & Chi Zhou. (2014). Adaptive Electric Vehicle Charging Coordination on Distribution Network. IEEE Transactions on Smart Grid, 5(6), 2666-2675. doi:10.1109/tsg.2014.2336623Guo, X., Guo, X., & Su, J. (2013). Improved Support Vector Machine Short-term Power Load Forecast Model Based on Particle Swarm Optimization Parameters. Journal of Applied Sciences, 13(9), 1467-1472. doi:10.3923/jas.2013.1467.1472Bordin, C., Anuta, H. O., Crossland, A., Gutierrez, I. L., Dent, C. J., & Vigo, D. (2017). A linear programming approach for battery degradation analysis and optimization in offgrid power systems with solar energy integration. Renewable Energy, 101, 417-430. doi:10.1016/j.renene.2016.08.066IEEE PES AMPS DSAS Test Feeder Working Grouphttps://site.ieee.org/pes-testfeeders/resources/Lotero, R. C., & Contreras, J. (2011). Distribution System Planning With Reliability. IEEE Transactions on Power Delivery, 26(4), 2552-2562. doi:10.1109/tpwrd.2011.2167990Munoz-Delgado, G., Contreras, J., & Arroyo, J. M. (2015). Joint Expansion Planning of Distributed Generation and Distribution Networks. IEEE Transactions on Power Systems, 30(5), 2579-2590. doi:10.1109/tpwrs.2014.236496

Al margen. Reflexiones en torno a la imagen

Colección de textos de investigación en torno a la imagen fija y la imagen en movimiento

Participación educativa

Monográfico con el título: "Fortalecer la institución escolar".Resumen basado en el de la publicación.Durante el curso 2005/2006 se inició en el IES "Mariano José de Larra" de Madrid un proyecto pedagógico novedoso para mejorar la convivencia y los resultados académicos en la ESO (Educación Secundaria Obligatoria); implicando a profesores, padres y alumnos. Su puesta en marcha ha supuesto la movilización de todo un conjunto de medios, de personas, de estrategias, y de formas diferentes de organización, tendentes a unificar los esfuerzos de todos los implicados, y, de forma indirecta, crear una dinámica de mejora que se retroalimenta. El proyecto plasma sus objetivos y métodos en la firma de un compromiso académico por parte del alumno, de la familia y del centro, cuyo cumplimiento controlan tutores y coordinadores de curso. Los resultados obtenidos durante los años de aplicación del plan muestran, no sólo un importante cambio positivo en las calificaciones, sino también en las actitudes frente al trabajo académico, y en la dinámica general del centro.ES

Competitividad y Sistemas de Innovación

Un sistema regional de innovación debe servir para analizar la adaptación de los territorios a las nuevas situaciones tecnológicas e industriales y tiene que ser un instrumento para planificar, dinamizar y hacer competitivos los territorios mediante la interacción, movilización y regulación de agentes, recursos, e infraestructuras. Por otra parte, hay que distinguir entre los inputs o medidas políticas que llevan acabo los agentes y administraciones y los ouputs del sistema que son objetivos a alcanzar. Así, un sistema de innovación competitivo es aquel que muestra habilidades para conseguir unos éxitos que garanticen una mejora del nivel de vida de la sociedad

Participación educativa

Monográfico con el título: 'La autonomía de los centros educativos'. Resumen basado en el de la publicaciónEn el curso 2006-2007 se inició en el IES Mariano José de Larra un proyecto pedagógico de cuatro años para mejorar la convivencia y los resultados académicos en la ESO. En primero y segundo de la ESO se han trabajado principalmente aspectos básicos de convivencia (asistencia, orden, cumplimiento de normas), y en tercero y cuarto se ha buscado la mejora académica de los alumnos con su adiestramiento en organización del trabajo y técnicas de estudio. Todas estas actuaciones tienen bases comunes. Por un lado, unificar los esfuerzos de todos los implicados, para lo cual es fundamental la comunicación y la coordinación, y por otro, realizar un seguimiento personalizado de cada alumno. El proyecto plasma sus objetivos y métodos en la firma de un compromiso académico por parte de alumno, familia y centro, cuyo cumplimiento controlan tutores y coordinadores de curso.MadridES

Innovación y formación

Se narra el desarrollo del proyecto de mejora del IES Mariano José de Larra, en el ámbito del Programa de Centros Públicos Prioritarios. Se presentan como objetivos, la mejora de la convivencia, la puesta al día de las instalaciones y sobre todo, la mejora de los resultados académicos, conseguir que los alumnos trabajen más y mejor, con el apoyo de los profesores y la colaboración de las familias.MadridMadrid (Comunidad Autónoma). Servicio de Formación del Profesorado. CRIF Las Acacias; Calle General Ricardos, 179; 28025 Madrid; Tel. +34915250893; Fax +34914660991; [email protected]