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Líneas de trabajo para TFGs en Ciencias ambientales: Química ambiental Contaminación atmosférica

María Eugenia Marqués López Departamento de Química Orgánica

EPS: OPCIONES

Design and management of irrigation

http://www.acquanalyst.com

Plant Biology and Evolution http://bifi.es/bioflora/

http://iuca.unizar.es/es/grupo-de-investigacion/tecnologias-de-la-manipulacion-gametica-tecnogam

LABORATORY OF AGRICULTURAL MACHINERY

http://eps.unizar.es/laboratorio-maquinaria http://www.unizar.es/provesos/

OTRAS OPCIONES

RESEARCH INSTITUTES CLOSELY RELATED TO THE EPS

1. Pyrenean Institute of Ecology (IPE, CSIC) – Jaca

2. Aula Dei Experimental Station (EEAD, CSIC) – Saragossa

3. Agri-Food Research and Technology Center (CITA, Aragon Government) – Saragossa

4. Aragon Research Institute for Engineering Research (I3A, UZ) – Saragossa

5. Aragon Research Institute for Environmental Sciences (IUCA, UZ) – Saragossa

6. Research Institute for Bio-computation and Physics of Complex Systems (BIFI, UZ) – Saragossa

7. CarboChemistry Institute (ICB, CSIC) – Saragossa

8. Spanish Geological Survey (IGME, MEC) – Saragossa

9. Research Centre for Energy Resources and Consumption (CIRCE, UZ) – Saragossa

10.Aragon Agri-Food Research Institute (IA2, University of Zaragoza and CITA) – Saragossa

11.Mediterranean Agronomic Institute of Zaragoza-International Centre for Advanced Mediterranean Agronomic Studies

(IAMZ-CIHEAM) – Saragossa

http://eps.unizar.es/organizacion/departamentos

DEPARTMENTS (teaching at the EPS)

OTRAS OPCIONES

https://eps.unizar.es/ofertastfgccaa

INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA - ZARAGOZA

http://www.igme.es/zaragoza/

INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA - ZARAGOZA

http://www.igme.es/zaragoza/

INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA - ZARAGOZA

http://www.igme.es/DonaireProject/ https://www.facebook.com/donaireproject/

o Objetivos:

• Cuantificar los flujos de

deposición en masa y química.

• Evaluar el enriquecimiento

geoquímico que se observe en

zonas antropizadas.

• Caracterizar las propiedades

magnéticas de la deposición.

• Averiguar las fuentes

contaminantes y sus

contribuciones.

• Estudiar de ecotoxicidad sobre

las comunidades bacterianas

del suelo.

• Etc.

INSTITUTO GEOLÓGICO Y MINERO DE ESPAÑA - ZARAGOZA

http://www.igme.es/DonaireProject/equipo.htm

Trabajo de campo y de laboratorio o Funciones:

• Colaboración en la puesta en funcionamiento del proyecto DONAIRE (instalación de colectores para recoger las muestras, reconocimiento de las zonas de campo y su problemática, toma de muestras, pretratamiento previo).

• Análisis meteorológicos con herramientas diversas (datos de estaciones meteorológicas, interpretación

de mapas de aerosoles, cálculo de retro-trayectorias de masas de aire, etc.).

• Recopilación e interpretación

preliminar de datos de calidad del aire de redes: identificación de episodios de

interés (polvo sahariano, eventos de contaminación urbana, etc).

CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE RECURSOS Y CONSUMOS ENERGÉTICOS

http://www.fcirce.es/

CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE RECURSOS Y CONSUMOS ENERGÉTICOS

http://www.fcirce.es/

Dr. Alicia Valero. Departamento de Ecología industrial y eficiencia de los recursos.

2015/16: Potencial de recuperación de fósforo de fuentes secundarias en España.

2016/17: Análisis de la absorción de CO2 de las zonas verdes de la ciudad de Zaragoza.

Estudiantes de Química ambiental en una visita al CIRCE. Nov 2015.

INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA

http://www.icb.csic.es/

INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA

http://www.icb.csic.es/

Estudiantes de Química ambiental en una visita al ICB. Nov 2015.

INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA

http://www.icb.csic.es/ https://eps.unizar.es/tfe-carboquimica

INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA

http://www.icb.csic.es/ https://eps.unizar.es/tfe-carboquimica

GRUPO DE COMBUSTIÓN Y GASIFICACIÓN

http://www.icb.csic.es/grupo/grupo-de-combustion-y-gasificacion/

Contactos:

Mayte Izquierdo (mizq@icb.csic.es)

Teresa Mendiara (tmendiara@icb.csic.es)

La investigación del grupo está

orientada hacia el estudio y

desarrollo de procesos avanzados

no contaminantes para la

generación de energía que utilizan

como materia prima el gas natural, el

carbón y otros materiales combustibles

(biomasa o residuos). Los procesos

investigados son la combustión y la

gasificación en lechos fluidizados

burbujeantes y circulantes.

Actualmente, la investigación del grupo

se centra en la de reducción de

emisiones de gases de efecto

invernadero (CO2) procedentes de

sistemas de generación de energía.

El concepto del proceso CLC se basa en la transferencia de oxígeno del aire al combustible a través de un transportador sólido de oxígeno, normalmente un óxido metálico (MeO), que se encuentra circulando continuamente entre dos reactores de lecho fluidizado interconectados, denominados reactor de reducción (RR) y reactor de oxidación (RO), evitando, de esta manera, el contacto entre el combustible y el aire durante todo el proceso de combustión. Globalmente, sumando lo que sucede en ambos reactores, se tiene que tanto la reacción química neta como la entalpía total de combustión es la misma que en una combustión convencional con aire. Temperaturas habituales de operación en ambos reactores: 800 - 1000 oC.

CH4 + 4 MeO CO2 + 2 H2O + 4 Me DHR

4 Me + 2 O2 4 MeO DHo

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O DHC

Captura inherente de CO2 en el proceso de combustión con transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion, CLC)

Mayte Izquierdo

Mayte Izquierdo

CH4 CO + H2

Condensador

H2O

Ciclón

CO2

N2 + O2 sin reaccionar

Aire

Reactor Reducción

Reactor Oxidación

Me

MeO

Captura inherente de CO2 en el proceso de combustión con transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion, CLC)

CH4 + 4 MeO CO2 + 2 H2O + 4 Me DHR

4 Me + 2 O2 4 MeO DHo

CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O DHC

Mayte Izquierdo

Trabajo experimental de laboratorio

oDuración: 5-6 meses efectivos aprox.

o Trabajos a realizar:

• Preparación de transportadores.

• Evaluación de los mismos en el proceso CLC a escala piloto.

• Caracterización de los transportadores después de su uso.

• Medidas de emisiones durante la combustión.

• Análisis de los resultados (eficiencias de combustión, eficiencias de captura de CO2, etc.).

Captura inherente de CO2 en el proceso de combustión con transportadores sólidos de oxígeno (Chemical Looping Combustion, CLC)

Planta piloto de 500 Wt (CLC) y 1.5 Wt (CLOU) para combustibles sólidos.

Mayte Izquierdo

INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA

http://www.icb.csic.es/ https://eps.unizar.es/tfe-carboquimica

GRUPO DE INVESTIGACIONES MEDIOAMBIENTALES

http://www.icb.csic.es/grupo/grupo-de-investigaciones-medioambientales/

Trabajo experimental de laboratorio oDuración: 5-6 meses efectivos aprox.

o Trabajos a realizar:

• Estudiar la producción de combustibles líquidos y gaseosos mediante la tecnología de

pirólisis aplicada a muestras reales de plásticos usados recuperados (reactor tipo batch con

calentamiento externo en el que se procesarán las diferentes muestras bajo diversas

condiciones experimentales).

• Cuantificar los productos de conversión para así conocer los rendimientos a las diferentes

fracciones.

• Analizar las fracciones mediante diferentes técnicas analíticas (análisis elemental, poder

calorífico, cromatografía de gases, etc).

• Extrapolar a un sistema real realizando los correspondientes balances de materia y energía.

• Estimar las posibles emisiones gaseosas a la atmósfera como consecuencia del proceso y los

posibles residuos generados.

OBTENCIÓN DE COMBUSTIBLES MEDIANTE LA PIRÓLISIS DE RESIDUOS PLÁSTICOS

Ramón Murillo

INSTITUTO DE CARBOQUÍMICA

http://www.icb.csic.es/ https://eps.unizar.es/tfe-carboquimica

GRUPO DE PROCESOS QUÍMICOS AVANZADOS

http://www.icb.csic.es/grupo/grupo-de-procesos-quimicos-avanzados/

Tutor ICB: Dr. José Manuel Andrés (jmandres@icb.csic.es) Investigador Científico del CSIC

GRUPO DE PROCESOS QUÍMICOS AVANZADOS

Trabajo experimental de laboratorio

oPresencial: 4/6 horas diarias es óptimo

oDuración: 6 meses efectivos aprox.

o Trabajos a realizar:

• Laboratorio general de Química Orgánica

• Manejo de Instrumentos

Cromatógrafo de gases

Cromatógrafo de líquidos

Termobalanza

Espectroscopia infrarroja

Esp

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José M. Andrés

LÍQUIDOS IÓNICOS (LIs) PARA CAPTURA Y USO DE CO2

Extracción con CH2Cl2

Filtración: Eliminación NaCl

Destilación: Eliminación CH2Cl2 y

trazas de H2O

100 oC y reflujo 24 h: Evaporación H2O

Cloruro de 1-butil-3-

metilimidazolio

Sal del anión

La captura de CO2 postcombustión es el método más empleado y estudiado actualmente ya que puede aplicarse fácilmente a las instalaciones existentes. Habitualmente se utilizan aminas para esta captura pero el grupo ha estudiado el uso de LIs basados en sales de imidazolio. Estos LIs son efectivos en la captura química de CO2 cuando se usan contraaniones débiles como acetato o fenolato. El estudio de estos sistemas continua evaluando diferentes contraaniones y polimerizando los LIs resultantes para obtener sólidos porosos capaces de ser usados en sistemas PSA (Pressure Swing Adsorption: regeneración ↓ p) y TSA (Temperature Swing Adsorption: regeneración ↑ T).

Síntesis de los compuestos de interés

Eliminación trazas H2O

Desorción de CO2

LI

CO2

Determinación de la capacidad de captura de CO2

José M. Andrés

APROVECHAMIENTO DE GLICERINA

Aunque la tendencia actual contempla como más probable el almacenamiento del CO2 en pozos y acuíferos salinos profundos, existe la posibilidad de usar el CO2 como materia prima para la obtención de productos industriales. En este sentido, en el grupo se estudia la unión química del CO2 producido en la combustión con la glicerina, actualmente un subproducto de la obtención del biodiesel a partir de aceites vegetales. El objetivo de la línea es lograr la reacción de los dos componentes para producir productos químicos de interés industrial, bien sea el carbonato cíclico de glicerina, bien policarbonatos de glicerina. Estos últimos son los más interesantes por cuanto los polímeros podrían tener mucha mayor aplicación si sus propiedades resultan equivalentes a las de los polímeros industriales (textiles) en uso hoy en día. Con este objetivo se ensayan distintas condiciones de reacción, incluyendo medios supercríticos, y distintos catalizadores para convertir un gas de efecto invernadero en un reactivo de síntesis industrial.

José M. Andrés

TFGs en MOVILIDAD

https://eps.unizar.es/movilidad/estudiantes-eps

TESTIMONIALS

Marta Díaz, Grado de Ciencias ambientales. TFG en el ICB: Grupo de Investigaciones medioambientales. Título: Obtención de combustibles a través de la pirólisis de plásticos de desecho. 2015/16 Director: Dr. Ramón Murillo Villuendas

Realicé mi Trabajo de Fin de Grado en el Instituto de Carboquímica de Zaragoza y consistió en

la obtención de combustibles a través de la pirólisis de plásticos de desecho. En mi estancia

en el centro pude aprender diferentes técnicas de laboratorio que desconocía, además de mejorar

en lo que ya sabía. Por otro lado aprendí a gestionar el tiempo tanto en realización de los

ensayos, como en el análisis de los datos. Os recomiendo realizar el TFG en el Instituto, en

primer lugar porque la experiencia en el campo de la investigación fue muy satisfactoria, así

como por la implicación y el apoyo recibido por parte de todo el grupo de investigación.

TESTIMONIALS

Miguel Ríos, Grado de Ciencias ambientales. TFG en el ICB: Grupo de Conversión de Combustibles. Título: Estudio cinético de las oxidaciones electroquímicas de CO y metanol Sobre catalizadores de Pd--‐Ni soportados sobre diferentes materiales carbonosos. 2014/15 Directores: Juan Carlos Calderón Gómez y María Jesús Lázaro Elorri

Mi experiencia en el ICB fue realmente grata, me encontré con un personal muy amable que me acogió

desde el primer día. Me integró rápidamente en el grupo de trabajo y me aconsejó y ayudó cuando lo

necesitaba.

En mi paso por el ICB reforcé lo que es el trabajo de laboratorio, el detalle, la precisión y

meticulosidad con la que se debe trabajar en ese ambiente, además de realizar el posterior

análisis de datos, donde aprendes a interpretar los resultados.

Tuve unos tutores bastante meticulosos, que me enseñaron como realizar un informe científico y a

exigirme lo máximo a mi mismo.

J. C. Calderón, M. Rios Ráfales, M. J. Nieto-Monge, J. I. Pardo, R. Moliner, M. J. Lázaro, Nanomaterials 2016, 6, 187; doi:10.3390/nano6100187.

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Líneas de trabajo para TFGs en Ciencias ambientales: Química ambiental Contaminación atmosférica

María Eugenia Marqués López Departamento de Química Orgánica