PROPUESTA DE TRABAJOS Curso 2012/2013 (Primera Convocatoria)

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1 Escuela Superior de Ciencias Experimentales y Tecnología TITULACIÓN: ASIGNATURA: INGENIERÍA QUÍMICA TRABAJO FIN DE CARRERA PROPUESTA DE TRABAJOS Curso 2012/2013 (Primera Convocatoria) La siguiente lista recoge los trabajos de fin de carrera que se propone a los alumnos de la titulación de Ingeniero Químico para el curso académico 2012/13, en la primera convocatoria de Mayo. Para ampliar detalles sobre cada uno de los trabajos se recomienda contactar con los directores de los mismos. Todos los alumnos que han solicitado comenzar su trabajo fin de carrera en verano de 2012 deben entregar al coordinador de la titulación, Javier Marugán (despacho 241 del Edificio Departamental I), una solicitud con la lista priorizada de los proyectos en los que estén interesados, según el modelo del Anexo I de la Normativa Trabajo Fin de Carrera, Ingeniero Químico que puede consultarse en donde también se indican los criterios que se utilizarán para la asignación de los trabajos. Además de la solicitud, con objeto de realizar una correcta baremación, será preciso adjuntar copias de la información disponible en la Secretaría Virtual: - Expediente académico. - Nota media. - Número de créditos aprobados hasta el momento de la solicitud. El plazo para la presentación de dichas solicitudes finaliza el jueves día 3 de Mayo de 2012 a las 13:00 h. Móstoles, 14 de Abril de 2012 Fdo: Javier Marugán Coordinador de la Titulación de Ingeniería Química *Normativa sobre los proyectos fin de carrera disponible en la página web de la titulación:

2 PROPUESTA DE TRABAJOS FIN DE CARRERA - INGENIERÍA QUÍMICA MAYO DE Título: Síntesis y caracterización de polietileno bimodal para aplicación de tubería obtenido a partir de catalizadores cromo-metaloceno Director/es: Jovita Moreno / Beatriz Paredes. Descripción: El polietileno con una distribución bimodal de pesos moleculares es un producto altamente demandado por la sociedad principalmente para la fabricación de tuberías (PE100) y filmes. Así, las principales compañías petroleras poseen patentes propias para su preparación. El polietileno bimodal consiste en una mezcla aproximadamente al 50 % de un homopolímero de etileno de bajo peso molecular sin ramificaciones y un copolímero de etileno y una α- olefina de alto peso molecular con una distribución inversa de ramificaciones. El producto resultante combina las propiedades asociadas a cada fracción: la procesabilidad del homopolímero y la resistencia al impacto y a la fractura del copolímero. En el presente proyecto se propone la síntesis de polietileno bimodal mediante la preparación de sistemas catalíticos que combinen dos tipos de centros diferentes, siendo cada uno de ellos capaz de generar polietileno con alto y bajo peso molecular respectivamente. En base a estudios previos se conoce las condiciones en las que estos catalizadores producen polietileno bimodal. Por lo que el objetivo es obtener una serie de polietilenos bimodales para ser caracterizados exhaustivamente y comparados con un polietileno de tubería (PE100) comercial. 2 Título: Membranas fotocatalíticas para microfiltración de aguas contaminadas con Escherichia coli y contaminantes emergentes. Director/es: Javier Marugán / Cristina Adán Descripción: Un proceso de filtración se puede definir como la división de una corriente de alimentación a través de una membrana en un concentrado y un permeado. El permeado suele ser agua clarificada, mientras que el líquido retenido es una disolución concentrada que debe ser tratada por otros métodos. Sin embargo, una de las desventajas del empleo de las membranas de filtración son los problemas de bioensuciamiento que obligan a parar el proceso para regenerar las membranas y disminuyen su vida útil. Actualmente una de las soluciones a este problema está basada en el recubrimiento de las membranas por fotocatalizadores de dióxido de titanio que forman radicales altamente oxidantes al ser irradiados con luz UV. El empleo de dióxido de titanio en las membranas de filtración aporta grandes ventajas como pueden ser la descomposición de compuestos orgánicos recalcitrantes, destrucción de toxinas biológicas, inactivación y muerte celular de organismos patógenos y acción autolimpiadora de la propia membrana. En este proyecto se pretende combinar la microfiltración de las membranas con las propiedades de detoxificación la fotocatálisis para la desinfección de E. coli y la descontaminación compuestos orgánicos. 3 Título: Deshidratación de glucosa a HMF sobre catalizadores sulfónicos Director/es: Gabriel Morales / Marta Paniagua Descripción: El hidroximetil-furfural (5-HMF) es un compuesto obtenido a partir de biomasa que tiene múltiples aplicaciones en el campo de los biocombustibles o de la producción de productos químicos. El uso de glucosa para su producción tiene un enorme interés debido a que es una materia económica y abundante. Normalmente, en esta reacción los rendimientos a HMF son bajos y la tecnología actual se basa en el paso intermedio por fructosa (isomerización). Además, se producen múltiples reacciones secundarias que es necesario controlar para optimizar la producción de HMF. La implementación de catalizadores ácidos sólidos puede introducir importantes ventajas: (a) facilitan la separación del producto y el catalizador se puede reutilizar; (b) pueden operar a altas temperaturas, acortando el tiempo de reacción y minimizando la degradación del HMF formado; (c) se puede ajustar la acidez superficial para mejorar la selectividad a HMF. Por tanto, la tendencia actual de investigación en este campo apunta al desarrollo de catalizadores sólidos ácidos que sean selectivos y altamente resistentes a las condiciones de reacción. El Grupo de Ingeniería Química y Ambiental de la URJC tiene una amplia experiencia en el desarrollo de catalizadores ácidos heterogéneos, para muy diversos procesos, y el objetivo del presente proyecto es explorar la utilización de sólidos mesoporosos funcionalizados con grupos sulfónicos en la reacción de deshidratación selectiva de glucosa a 5-HMF.

3 4 Título: Preparación de aleaciones de paladio en membranas para la producción de hidrógeno Director/es: José Antonio Calles / Laura Furones Descripción: El empleo del hidrógeno como vector energético surge como alternativa a la dependencia energética de los combustibles fósiles. Para que esto sea una realidad es necesaria la optimización tanto de los procesos de producción de hidrógeno como los de purificación. Por esta razón, las membranas de base paladio integradas en reactores de membrana resultan especialmente apropiadas debido a la elevada selectividad que presentan hacia el hidrógeno. Sin embargo, su aplicación real queda limitada por el elevado coste del paladio y los bajos caudales obtenidos. Con el fin de solventar estos inconvenientes, el presente trabajo se basa en la incorporación de otros metales a la membrana para reducir su coste mediante una nueva técnica de deposición no electroquímica desarrollada en el Departamento de Tecnología Química y Energética de la universidad. Fecha: Septiembre Título: Estudio del proceso de permeación en membranas compuestas de base paladio Director/es: Raúl Sanz / David Alique Descripción: En los últimos años se ha producido un notable incremento en la demanda de H 2 tanto a nivel industrial como energético. En este contexto, las membranas inorgánicas de paladio se consideran una de las tecnologías más atractivas para la producción y purificación simultánea del H 2. Sin embargo, su aplicación real queda limitada por su resistencia mecánica y el elevado coste del metal empleado. Las membranas compuestas intentan paliar los inconvenientes citados al introducir un soporte, como puede ser el acero poroso (PSS), que proporcione resistencia mecánica y minimice la cantidad de paladio necesario. En este sentido, el presente trabajo se basa en el estudio de la permeación obtenida en este tipo de membranas, prestando especial atención al efecto de la composición en la alimentación empleada, así como algunos parámetros críticos como presión, temperatura, caudal de permeado o selectividad hacia el hidrógeno. 6 Título: Síntesis de catalizadores mesoestructurados por nanoreplicación para la reacción WGS de alta temperatura Director/es: Javier Dufour / Aida Ruiz Descripción: La reacción de desplazamiento de gas de agua (CO + H 2 O CO 2 + H 2 ) se utiliza en muchos procesos industriales para aumentar la producción de hidrógeno. Esta reacción se puede llevar a cabo a temperaturas comprendidas entre 300 y 400 ºC, utilizando catalizadores basados Fe 3 O 4 -Cr 2 O 3 y modificados con diferentes promotores de actividad metálicos. La fase activa del catalizador es la magnetita, mientras que el Cr se añade como promotor textural para evitar la sinterización de la fase activa en las condiciones de reacción. Otra opción para mejorar las propiedades texturales del catalizador es la obtención de materiales de óxido de hierro mesoestructurado mediante la técnica de nanoreplicación. Este método emplea una sílice mesoporosa (SBA-15, MCM-41, etc.) como molde rígido para formar la fase deseada. Posteriormente, se elimina el molde de sílice obteniéndose materiales cuya estructura es una réplica inversa de de la sílice mesoporosa. En este contexto, el objetivo de este trabajo es la preparación de catalizadores mesoestructurados de Fe 2 O 3 y Fe 3 O 4 mediante nanoreplicación. Adicionalmente, se estudiará la inclusión de diferentes metales para mejorar su comportamiento en reacción. Fecha: Septiembre 2012

4 7 Título: Hidrólisis de celulosa en reactores de membrana maximización de la producción de glucosa. Director/es: Jose Iglesias / Arcadio Sotto Descripción: Las necesidades de nuevos recursos energéticos para la producción de combustibles líquidos de automoción ha centrado el esfuerzo investigador de un gran número de compañías petroleras en el desarrollo de biocombustibles a partir de celulosa. La celulosa es el componente más abundante de la biomasa (~80%) y la producción mundial de esta sustancia es enorme. La celulosa es, esencialmente, un polímero de glucosa, que se une entre sí a través de enlaces tipo éter. La hidrólisis de esta sustancia permite obtener glucosa, que despierta un elevado interés, no solamente en la industria de los biocombustibles (pueden obtenerse compuestos tipo gasolina o gasóleo por reformado e hidrotratamiento, o bioetanol por fermentación), sino que en sí mismo constituye una fuente de alimento que permitiría abordar la escasez del mismo en ciertas áreas del planeta. El presente proyecto tiene como objetivo el estudio y aplicación de un sistema de reacciónseparación combinado (reactor de membrana) para lograr maximizar la producción de glucosa desde celulosa. 8 Título: Preparación de materiales híbridos orgánicos - inorgánicos mesoestructurados quirales con estructura helicoidal mediante síntesis directa. Director/es: Victoria Morales / María Linares Descripción: En el año 2001 se concedió el Premio Nobel de Química al profesor K. B. Sharpless, por sus investigaciones relacionadas con síntesis asimétricas en el campo de la química orgánica. Los inconvenientes que presentan los catalizadores quirales homogéneos como es la difícil separación para su posterior reutilización, y la contaminación que provocan, han llevado a la búsqueda de sus análogos heterogéneos. Una forma de heterogeneizar este tipo de catalizadores es mediante la incorporación de una funcionalidad orgánica en la estructura organosilícea de materiales mesoporosos, materiales denominados PMO (Periodic Mesoporous Organosilicas). Existe un grupo de estos materiales PMO que integran una funcionalidad orgánica quiral en la propia matriz estructural y son conocidos como ChiMO s. La mayoría de los materiales ChiMO s encontrados en bibliografía siguen un patrón de ordenamiento del material tipo MCM-41 y en todos, la incorporación del precursor quiral se realiza en dos o más etapas, es decir, primero se sintetiza el precursor organosilíceo quiral y luego se adiciona a la disolución que contiene el surfactante utilizado como plantilla para la formación del material. En la actualidad existen rutas que consiguen, en una sola etapa, la generación de la mesoestructura así como la incorporación del compuesto orgánico. Recientemente se han sintetizado materiales mesoporosos con estructura helicodal, presentando esta particular estructura un efecto positivo en el campo de la catálisis asimétrica. Por ello, en el presente proyecto de investigación se propone la optimización de la etapas de síntesis de materiales mesoporosos orgánicos inorgánicos con estructura helicoidal mediante síntesis directa o in situ (ChiMO`s o estructuras PMO s quirales). Fecha: Septiembre Título: Síntesis y caracterización de membranas híbridas de ultrafiltración Director/es: Jesús María Arsuaga / Arcadio Sotto Descripción: Uno de los principales problemas que afectan el funcionamiento de la tecnología de membranas, aplicada al tratamiento de aguas, ya sea tanto en desalinización como en la eliminación de contaminantes, es el ensuciamiento de las mismas. La incorporación de nanopartículas metálicas a la estructura del material polimérico de la membrana aporta mejoras significativas en la producción (flujo) y calidad (rechazo) de las mismas.

5 10 Título: Modificación orgánica de materiales silíceos para su aplicación en la liberación controlada de corticoides. Director/es: Rafael García / Victoria Morales Descripción: El uso biomédico de nanoparticulas de sílice mesosestructurado para la dosificación controlada de fármacos, gracias a propiedades destacadas como el gran volumen de poro, elevadas áreas superficiales y la relativa facilidad de funcionalización que presentan, y por la compatibilidad biológica que estos silicatos han mostrado in vitro e in vivo, es un tema de gran interés actualmente para la comunidad científica. Hay numerosos ejemplos en la bibliografía sobre modificaciones físico-químicas de las propiedades de las sílices para la encapsulación de fármacos y su posterior liberación selectiva gracias a las interacciones que experimentan con los grupos orgánicos que se han introducido en los materiales y que hace que la velocidad de difusión de los fármacos varíe. En el presente proyecto fin de carrera se estudiará la influencia de la funcionalización orgánica de materiales silíceos en el control de la liberación de corticoides, realizando el seguimiento de dichas liberaciones mediante cromatografía líquida de alta resolución y espectroscopía uv-vis. 11 Título: Fraccionamiento y caracterización de polietilenos bimodales obtenidos a partir de catalizadores cromo-metaloceno. Director/es: Beatriz Paredes / Teresa Expósito. Descripción: El polietileno con una distribución bimodal de pesos moleculares es un producto altamente demandado por la sociedad, principalmente para la fabricación de tuberías (PE100) y filmes. Así, las principales compañías petroleras poseen patentes propias para su preparación. Como ya es conocido, el peso molecular así como la distribución de pesos moleculares llegan a ser un factor muy importante para determinar sus propiedades físicas y de procesado. El polietileno bimodal está compuesto fundamentalmente por dos fracciones de diferente naturaleza: unas de ellas contiene un polímero de bajo peso molecular que contribuye a mejorar la procesabilidad, y la otra fracción contiene un polímero de alto peso molecular que contribuye a una mayor resistencia ESCR (enviromental stress crack resistance) y mejores propiedades mecánicas. En el presente proyecto se propone fraccionar ocho muestras de polietileno bimodal en función del peso molecular. Así, cada fracción de polímero será posteriormente analizada para determinar, en promedio, el peso molecular, así como la distribución de pesos moleculares. Los resultados obtenidos de esta caracterización molecular se compararán con las propiedades físicas (térmicas, mecánicas y dinamomecánicas) de los polietilenos, tratando de establecer la relación entre las propiedades y la estructura molecular. Este hecho, permitirá observar la influencia de cada fracción y su proporción sobre las propiedades físicas de estos polietilenos bimodales. Se emplearán técnicas de caracterización de polímeros como son: calorimetría diferencial de barrido (differential scanning calorimetry, DSC), cromatografía de permación en gel (gel permeation chromatography, GPC), índice de fluidez (melt flow index, MI) y análisis térmico dinamomecánico (dynamic mechanical analysis, DMA) entre otras.

6 12 Título: Degradación de un agua residual farmacéutica mediante la aplicación un sistema de oxidación con hierro cero. Director/es: Yolanda Segura / Juan Antonio Melero Descripción: Los procesos Fenton heterogéneos son una alternativa para la eliminación de contaminantes orgánicos refractarios presentes en aguas residuales. Se basan en la generación de radicales hidroxilo de elevado poder oxidante a partir de la descomposición del agua oxigenada con un catalizador de hierro. La reacción requiere una alta energía de activación para iniciar las reacciones radicálicas tipo Fenton. Esta energía se consigue aplicando alta temperatura (100 ºC), radiación ultravioleta visible u ondas acústicas de ultrasonidos durante toda la reacción. Recientemente se han estudiado reacciones de oxidación basadas en una agitación magnética utilizando hierro cero (ZVI). De esta manera, se produce la oxidación del contaminante sin aporte adicional de energía externa y con una mínima inversión económica al utilizar un catalizador comercial de bajo coste. El objetivo de este trabajo será estudiar la eficacia de este sistema para aguas residuales generadas en una industria farmacéutica. Además de evaluar las diferentes condiciones de reacción (presencia o no de agitación magnética, concentración de oxidante y aireación), se caracterizará el agua tratada y el catalizador después de cada proceso. De esta manera, se conseguiría entender este sistema, hasta ahora poco estudiado para aguas reales, a la vez que, se intenta lograr una máxima degradación de los diferentes contaminantes presentes en el agua industrial, y una gran reducción de los costes de operación. 13 Título: Preparación de zeolita ZSM-5 mesoporosa mediante tratamiento básico post-síntesis en presencia de surfactantes Director/es: David P. Serrano / Ángel Peral Descripción: Las zeolitas han destacado tradicionalmente en el campo de la catálisis heterogénea gracias a su carácter cristalino y a su elevada acidez y estabilidad. Sin embargo, las reducidas dimensiones de su sistema microporoso, en ocasiones, imponen limitaciones cuando los reactivos presentan grandes tamaños moleculares, ya que éstos no pueden acceder a los centros activos ácidos del catalizador. Una de las posibles estrategias para resolver estos problemas es generar mesoporosidad dentro de la estructura zeolítica, con lo que se favorecerá la accesibilidad de las moléculas voluminosas a dichos centros. En este proyecto se prepararán y caracterizarán zeolitas tipo ZSM-5 con micro- y mesoporosidad, estudiando como influye la realización de un tratamiento básico en presencia de surfactantes, a zeolitas previamente preparadas mediante el método, desarrollado por nuestro grupo, de cristalización de núcleos silanizados. 14 Título: Determinación del comportamiento frente al desgaste de materiales poliméricos transparentes. Director/es: María Teresa Gómez / Miguel Ángel Garrido Descripción: Actualmente muchos polímeros se usan para aplicaciones en el campo de la automoción. Los faros o determinadas partes de la carrocería del vehículo son elementos que cada vez más se están fabricando de material polimérico. Al ser elementos externos, están sujetos a diferentes solicitaciones, como puede ser impacto, fatiga o desgaste. Todas ellas disminuyen, de manera drástica, su efectividad durante la vida en servicio. Un ejemplo claro está en la pérdida de transparencia que experimentan los materiales poliméricos que se emplean en los faros de los vehículos como consecuencia del impacto de pequeñas partículas. Por ello, el determinar la resistencia de estos materiales frente al desgaste producido por el efecto de la erosión se convierte en un estudio fundamental para poder desarrollar nuevos materiales más eficientes para este tipo de aplicaciones. En este proyecto se determinará la resistencia frente al desgaste de materiales poliméricos transparentes. Concretamente se estudiará su comportamiento tribológico frente a distintas condiciones de carga y velocidad de deslizamiento, simulando condiciones reales de operación. Requisitos: Tener conocimientos básicos de Diseño Mecánico Fecha: Julio-Septiembre 2012

7 15 Título: Síntesis y caracterización de membranas compuestas poliméricas-mof para el tratamiento de aguas. Director/es: Arcadio Sotto / Gisela Orcajo Descripción: La incorporación de materiales de carácter hidrófilo a la estructura de membranas poliméricas comúnmente usadas en el tratamiento de agua, han demostrado su utilidad en la mejora de la eficiencia de las mismas, como consecuencia del aumento a la resistencia al ensuciamiento que aporta la presencia de estos materiales dopantes. En el caso de los MOFs, además de presentar una naturaleza hidrófila, por la presencia de grupos metálicos, la existencia de un ligando orgánico aportaría una estabilidad química adicional al material compuesto, y por ende incrementaría el grado de ciclabilidad de la membrana. 16 Título: Tratamiento de un agua residual industrial real mediante un tratamientos físico-químicos combinados heterogéneos Director/es: Raúl Molina / Isabel Pariente Descripción: Las industrias agroquímicas basadas en la fabricación de biocidas y pesticidas generan una serie de problemas medioambientales y de salud específicos, dado que una gran cantidad de los contaminantes que producen tienen una gran solubilidad en el medio acuático, entrando con gran facilidad en el ciclo del agua y haciendo que su propagación por el medioambiente sea extremadamente fácil. Además, estos compuestos pueden tener efectos cancerígenos, neurotóxicos, efectos en la reproducción y en el desarrollo de células especialmente en las primeras etapas de la vida de los seres vivos. Dado que los sistemas biológicos no son satisfactorios en la degradación del agua, pues generalmente ésta contiene especies tóxicas que inhiben a los microorganismos encargados de la oxidación biológica, es necesario el desarrollo de métodos alternativos para la depuración de estos efluentes. Por todo lo expuesto, el objetivo de este trabajo es el estudio de un sistema de coagulaciónfloculación y oxidación avanzada, basada en catalizadores heterogéneos silíceos, que permita la depuración parcial de estos efluentes y el incremento de biodegradabilidad hasta niveles aptos para su depuración final en un sistema biológico convencional. 17 Título: Evaluación de las condiciones de adsorción de CO 2 de diferentes materiales tipo MOF modificados con TEPA mediante ensayos de adsorción en lecho fijo Director/es: Raúl Sanz / David Briones Descripción: El CO 2 es en la actualidad uno de los gases de efecto invernadero que en mayor medida está afectando al cambio climático global, debido a la gran cantidad en que es emitido a la atmósfera, principalmente a través de las chimeneas de las centrales térmicas, siendo necesario el desarrollo de tecnologías para su captura y almacenamiento. En la actualidad, la captura de CO 2 se realiza mediante tecnologías de absorción empelando disoluciones acuosas de compuestos poliaminadas, altamente afines al CO 2. Sin embargo, estas tecnologías presentan serios inconvenientes económicos y energéticos que hacen necesario el desarrollo de nuevas tecnologías entre las que destaca la adsorción. El presente proyecto fin de carrera persigue la evaluación de la capacidad de adsorción de CO 2 de diferentes materiales porosos tipo MOF, modificados mediante la incorporación de una molécula poliaminada, concretamente tetraetilenpentamina (TEPA), a través un estudio sistemático de diferentes parámetros, mediante la simulación de condiciones de adsorción similares a las de los gases de salida de las chimeneas de las centrales térmicas.

8 18 Título: Caracterización de ligantes Director/es: Mª Dolores López / Mª Victoria Utrilla Descripción: El wolframio y sus aleaciones son firmes candidatos para la fabricación de componentes en contacto con plasma en los futuros reactores de fusión por su carácter refractario, buena conductividad térmica, baja retención de tritio y resistencia mecánica a elevada temperatura. La unión de aleaciones W-W presenta problemas de recristalización, por lo que la aplicación de recubrimientos con materiales de baja activación puede mejorar este tipo de uniones. En este trabajo se estudiarán dos tipos de mezclas, una comercial y otra sintetizada en el laboratorio con diferentes composiciones. Se realizaran ensayos de análisis térmico diferencial (ATD) a diferentes temperaturas y atmósferas, para estudiar las temperaturas de descomposición de las mezclas formadas. La microestructura final de las mezclas se caracterizará mediante microscopia óptica y electrónica de barrido. Requisitos: Disponibilidad en horario de mañana preferentemente 19 Título: Influencia del tamaño de partícula en el comportamiento del Fe3O4 como supercondensador. Director/es: Raúl Díaz / Carmen Martos Descripción: Los supercondensadores son dispositivos de almacenamiento electroquímico de energía que se caracterizan por sus elevadas densidades de potencia pero cuya aplicación está limitada por sus bajas densidades de energía. El uso de óxidos metálicos en estos dispositivos aumenta sus densidades de energía por el diferente mecanismo de reacción de los mismos respecto a los clásicos electrodos de carbón. Sin embargo, este aumento depende, entre otros parámetros, del óxido usado y de su tamaño promedio de partícula. En este proyecto se pretende usar Fe3O4 con diversos tamaños promedio de partícula, y evaluar la influencia de este parámetro en la capacidad de almacenamiento electroquímico como electrodos de supercondensadores de este material. Requisitos: La duración prevista del trabajo es de unas 16 semanas con una dedicación semanal mínima de unas 20 horas aproximadamente. Se requiere que el trabajo experimental quede completado durante los 6 meses siguientes a la incorporación, salvo causa mayor justificada. 20 Título: Producción de biogas a partir del residuo algal obtenido tras la producción de etanol. Director/es: Cristina González / Javier Dufour Descripción: La investigación en energías renovables dirige una parte de sus esfuerzos hacia el desarrollo de biocombustibles. Esta vía de producción de energía, para la que se utilizan maíz o cebada entre otros, puede interferir en los cultivos destinados a alimentación y encarecer los precios de alimentos básicos. Hoy en día, la alternativa más factible es el uso de las algas como materia prima. En este proyecto se pretenden abordar dos formas energéticas: bioetanol y biogás. El bioetanol será producido a partir de los carbohidratos de reserva y estructurales, mientras que el biogás se producirá a partir del residuo algal que queda tras la producción de bioetanol. La mayor limitación que presenta la producción de biogás a partir de microalgas es la resistencia de las paredes celulares. Sin embargo, puesto que la biomasa algal ya habrá sido pretratada para la producción de bioetanol, la materia orgánica quedará totalmente accesible para la degradación por parte de los microrganismos anaerobios. Esta estrategia presenta a las microalgas como un sustrato de valor añadido del que se pueden obtener varias formas energéticas para favorecer económicamente su producción. 21 Título: Diseño catalizadores heterogéneos para la conversión catalítica de aceites vegetales en biocombustibles. Director/es: Alicia García / Rubén Ramos Descripción: El craqueo catalítico de aceites de vegetales es uno de los procesos de transformación de biomasa en biocombustibles más prometedores. Las propiedades de los catalizadores empleados juegan un papel fundamental en las características de la distribución de productos obtenida. Mediante el diseño y la selección de materiales adecuados, para actuar como catalizadores, se busca mejorar la eficiencia de este tipo de procesos, optimizando la producción de hidrocarburos susceptibles de ser empleados como biocombustibles. Requisitos: Alta Disponibilidad

9 22 Título: Fricción y desgaste de materiales cerámicos. Relación entre microestructura y comportamiento. Director/es: Jesús Rodríguez Descripción: Los materiales cerámicos tienen una elevada dureza y resistencia a alta temperatura por lo que suelen ser una buena alternativa en aquellas aplicaciones donde se necesita una buena resistencia al desgaste combinada con resistencia mecánica y buen comportamiento a alta temperatura. Componentes de motores o turbinas son ejemplos de casos donde se dan estas circunstancias. En este trabajo se estudiará el comportamiento frente al desgaste de materiales cerámicos como la alúmina o el carburo de silicio, en los que se controlará la microestructura, en particular el tamaño de grano y la porosidad. Requisitos: Disponibilidad para trabajar en el laboratorio Fecha: Julio-Septiembre Título: Eliminación de productos farmacéuticos y productos de cuidado personal (PPCPs) mediante biomasa en suspensión y soportada en bioreactores de película Director/es: Fernando Martínez / Ioanna A. Vasiliadou Descripción: La presencia de productos farmacéuticos y de cuidado personal (PPCP) en el medio acuático se ha convertido en una preocupación ambiental durante los últimos años. Una parte significativa de estos productos o metabolitos derivados se excretan con la orina o las heces, para terminar en las aguas superficiales y subterráneas, después de atravesar los tratamientos convencionales de las plantas de tratamiento de aguas residuales (EDAR). Hasta la fecha, se ha vigilado la incidencia y la eliminación de PPCP en las EDAR, encontrándose muy bajas concentraciones en el rango de ng/l y mg/l. Sin embargo, concentraciones de unos pocos ng/l pueden poner en peligro la seguridad del agua potable y de los organismos acuáticos, y puede contribuir a la propagación de la resistencia a los antibacterianos. Varias tecnologías han demostrado ser eficaces en la eliminación PPCP (ozonización y procesos avanzados de oxidación o filtración de membrana). Sin embargo, resulta más económica el desarrollo de cultivos bacterianos específicos que sean capaces de metabolizar estos productos en los propios tratamientos biológicos de las depuradoras. 24 Título: Nuevas rutas de funcionalización para la adsorción selectiva de CO 2 sobre materiales mesoestructurados tipo SBA-15 de poro expandido. Director/es: Amaya Arencibia / Eloy Sanz Descripción: Las emisiones de gases de efecto invernadero y el consiguiente calentamiento global son uno de los grandes problemas ambientales actuales y, por tanto, han producido un gran interés en la comunidad científica y tecnológica. En este trabajo se propone la síntesis de diversos materiales adsorbentes tipo SBA-15 de poro expandido, funcionalizados con moléculas orgánicas aminadas para lograr una gran capacidad de adsorción y selectividad hacia el CO 2. Con esta nueva tecnología, se pretende capturar el CO 2 a la salida de grandes chimeneas antes de que sea despedido a la atmósfera. Requisitos: Disponibilidad completa (mañana y tarde) durante el tiempo correspondiente a la experimentación en el laboratorio. 25 Título: Materiales funcionalizados con complejos metálicos con propiedades antitumorales. Director/es: Santiago Gómez / Jesús Ceballos Descripción: El proyecto estará enfocado hacia la preparación y caracterización de materiales funcionalizados con complejos metálicos, y el estudio de su actividad antitumoral. Se investigará la interacción de los complejos metálicos con materiales de diferente naturaleza mediante diferentes técnicas de caracterización, así como su actividad antiproliferativa frente a diferentes células malignas causantes de cánceres como el de colon, riñón, leucemia y melanoma. Requisitos: Haber cursado y aprobado Fundamentos de Química, Experimentación en Química, Química Inorgánica, Química Analítica. Recomendable haber cursado Complejos Organometálicos y Catálisis Homogénea.