Máster en Ingeniería Ambiental

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Análisis de la gestión de los residuos del olivar en Italia: cuantificación, localización y propuesta de un sistema de valorización
(2026) Vertechi, Elena; Ronda Gálvez, Alicia; Ingeniería Química y Ambiental
La presente tesis analiza la generación, caracterización y valorización de los subproductos derivados de la industria oleícola en Italia. En la primera parte, se contextualiza el sector productivo a nivel europeo e italiano, cuantificando y geolocalizando los principales flujos de residuos generados en las distintas regiones. Luego, se analiza el funcionamiento de los sistemas de extracción por centrifugación (dos y tres fases) y su influencia en la caracterización fisicoquímica de las distintas corrientes de residuos generadas. A partir de esta base, se revisan de forma crítica las principales rutas de valorización biológica y termoquímica: aplicaciones agronómicas, compostaje, digestión anaerobia, producción de biogás, procesos termoquímicos (pirolisis, gasificación, combustión y co-combustión), producción de bioplásticos y uso como adsorbentes. En el capítulo 4 se presenta una propuesta de valorización innovadora y adaptada al contexto italiano consistente en el diseño de una biorrefinería integrada para el alperujo. Este sistema combina una etapa bioquímica de síntesis de biopolímeros, una fase de carbonización hidrotermal (HTC) y una unidad de combustión de hueso de aceituna. A través del desarrollo de balances de masa y energía para cada etapa, se evalúan las sinergias energéticas del complejo, destacando la implementación de un ciclo Rankine para cogeneración que permite el aprovechamiento integral del calor residual, optimizando así la eficiencia global del proceso.
Propuesta de mejora a la gestión medioambiental del ruido en el Ecuador
(2025) Masabanda Campaña, Giovanny Francisco; Flores Domínguez-Rodiño, Pedro; Ingeniería Mecánica y Fabricación
El trabajo analiza la gestión medioambiental del ruido en Ecuador, una problemática creciente que afecta la salud pública, la calidad de vida y el bienestar urbano. La exposición prolongada a niveles elevados de ruido genera alteraciones fisiológicas y psicológicas como estrés, trastornos del sueño y pérdida auditiva. La Organización Mundial de la Salud considera la contaminación acústica la segunda causa ambiental de morbilidad en Europa, y estudios en ciudades ecuatorianas como Quito, Guayaquil y Cuenca demuestran niveles de ruido superiores a los límites recomendados, lo que evidencia la urgencia de incorporar esta temática en la política medioambiental nacional. España se expone como referente en la gestión medioambiental del ruido, especialmente a través de la Ley 37/2003 y la Directiva Europea 2002/49/CE, que establecen metodologías uniformes y sistemas de planificación basados en mapas estratégicos y planes de acción. Andalucía representa un modelo consolidado que integra la variable acústica en la planificación urbana, el transporte y la edificación. Su estructura normativa contempla medidas preventivas, participación ciudadana, formación técnica y control institucional coordinado, elementos que aseguran una gestión continua y eficaz de la contaminación acústica. Ecuador cuenta con un marco normativo representado por el Acuerdo Ministerial 097A y la Norma Técnica NT003, que regulan los niveles permisibles de ruido ambiental. Sin embargo, la ausencia de metodologías estandarizadas, la falta de fiscalización y la limitada formación técnica dificultan su aplicación. Las ciudades elaboran mapas de ruido sin lineamientos uniformes ni supervisión nacional, lo que impide disponer de información comparable y actualizada. La normativa no establece objetivos acústicos para edificaciones, ni considera la zonificación ni los estudios de impacto acústico en proyectos urbanos o de transporte, limitando la prevención y el control del ruido. La investigación propone una hoja de ruta para mejorar la gestión medioambiental del ruido en Ecuador, estructurada en ejes estratégicos que abarcan la reforma normativa, la creación de un sistema nacional de monitoreo, la formación técnica especializada, la participación ciudadana y la incorporación del ruido en la planificación territorial. Se plantea la creación del Sistema Ecuatoriano de Gestión del Ruido Ambiental (SEGRAE), concebido como un instrumento técnico e institucional que promueva la prevención, la transparencia y la mejora continua de la calidad acústica, con una proyección hacia 2035. El estudio sostiene que la gestión eficiente del ruido ambiental requiere un marco institucional sólido, profesionales capacitados y cooperación internacional. La experiencia española, y particularmente la andaluza, demuestra que es posible integrar la variable acústica en las políticas públicas de urbanismo, transporte y edificación. Adaptar este modelo al contexto ecuatoriano permitiría avanzar hacia ciudades más saludables y sostenibles, donde la gestión del ruido se reconozca como un componente esencial del bienestar social y ambiental.
Análisis de Ciclo de Vida de la producción de isopreno a partir de azúcares
(2025) Giambiaggi Dall Orso, Paola; Alonso-Fariñas, Bernabé; Ingeniería Química y Ambiental
En el presente trabajo se realiza un análisis comparativo del impacto ambiental de dos rutas alternativas para la producción de isopreno: una de origen fósil, basada en la recuperación del isopreno como subproducto del craqueo térmico de la nafta; y otra de origen renovable, a partir de isobutanol, obtenido mediante fermentación de azucares. Esta evaluación ambiental da continuidad al trabajo de fin de máster de ingeniería química donde se diseñó y simulo la ruta renovable. El objetivo es evaluar desde el punto de vista ambiental que impactos tiene esta ruta en comparación con la ruta convencional. El estudio se basa en la metodología de Análisis de Ciclo de Vida (ACV) siguiendo la norma ISO 14.044 y utilizando el software SimaPro. Se realiza un análisis de la cuna a la puerta de la fábrica de isopreno más la valorización energética, como fin de vida. No se toman en cuenta las etapas intermedias por ser iguales en las dos rutas seleccionadas. Para los subproductos se aplicaron criterios de asignación energética y expansión del sistema según correspondiera. Para la realización del inventario de la ruta de origen fósil se tomaron datos de bibliografía y se simulo en Aspen Plus el proceso de separación C5 debido a que no se encontraron datos suficientes en bibliografía para construir los valores del inventario. Mientras que para la ruta de origen bio, se tomaron los resultados de la simulación del trabajo final del máster de ingeniería química. Los resultados muestran que la ruta de origen fósil presenta impactos ambientales menores en todas las categorías evaluadas: calentamiento global, uso del suelo, consumo de agua y recursos fósiles. La ruta bio presenta impactos significativamente más altos, principalmente por el elevado uso de agua en la recuperación del formaldehído. También se identificaron como contribuyentes relevantes el transporte intercontinental y la matriz eléctrica basada en fuentes fósiles de donde se produce el isobutanol. Se concluye que, aunque la producción de isopreno a partir de biomasa presenta potencial como alternativa sostenible, actualmente requiere mejoras tecnológicas, como la optimización de catalizadores, el rediseño del sistema de separación y una mejor integración geográfica del proceso.
Reutilización de un vertido industrial para la mejora de la Laguna Primera de Palos (Huelva) mediante fitodepuración
(2025) Cid Monge, Marina; Usero García, José; Ingeniería Química y Ambiental
Este proyecto plantea la reutilización de un vertido industrial mediante un sistema de fitodepuración, con el objetivo de mejorar la calidad ambiental y favorecer la conservación de la Laguna Primera de Palos, un humedal de gran relevancia ecológica protegido bajo el Convenio Ramsar y el Inventario de Humedales de Andalucía. Para ello, se realizaron muestreos de agua en distintos puntos del emisario y del entorno donde vierte la industria (Canal del Padre Santo), con el fin de caracterizar la salida del efluente y evaluar el estado del medio receptor. A partir de los resultados obtenidos, se propone el diseño de un humedal artificial de fitodepuración que actúe como etapa complementaria al tratamiento convencional. Este sistema permitiría alcanzar una mayor eficiencia en la eliminación de nutrientes, materia orgánica y contaminantes emergentes, además de aportar servicios ecosistémicos esenciales, como la creación de hábitats para especies amenazadas, el refuerzo de la biodiversidad local, la mejora paisajística y su función como sumidero de carbono, contribuyendo así a la mitigación del cambio climático. En conclusión, la reutilización de vertidos industriales mediante fitodepuración se presenta como una estrategia ambientalmente sostenible y replicable, capaz de compatibilizar la actividad industrial con la protección y recuperación de humedales de alto valor ecológico.
Análisis de viabilidad para la implantación de un Sistema de Depósito, Devolución y Retorno (SDDR) en Sevilla
(2025) Campos Herencia, Adrián; Vidal Barrero, Fernando; Ingeniería Química y Ambiental
El Sistema de Depósito, Devolución y Retorno (SDDR) en España es una realidad casi inminente. Según la Ley 7/2022, de 8 de abril, de residuos y suelos contaminados para una economía circular si se incumplen los objetivos europeos de recogida de envases de plástico de un solo uso debe implementarse en un plazo de dos años un Sistema de Depósito, Devolución y Retorno. En España el Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico (MITECO) propone la implantación de este sistema, basado en un modelo de incentivación al reciclaje para los ciudadanos, consistiendo este en un depósito que se recuperaría si se devuelve el envase a uno de los puntos habilitados. Este sistema presenta diferentes retos en España, sin embargo, ya se han visto resultados favorables en muchos otros países europeos que nos podrían servir de ejemplo para la implantación del sistema en nuestro país. Así mismo, aún habiendo ejemplos prácticos y estudios de viabilidad del sistema dentro de regiones de España, en este Trabajo de Fin de Máster me gustaría analizar los puntos importantes a destacar para la implementación del SDDR en nuestro país y hacer una discusión con todos los factores mencionados para, más concretamente, poder ser implantado en la capital de Andalucía, Sevilla.
Estudio de viabilidad de una planta de reciclaje de paneles fotovoltaicos
(2025) Garaizar Luengo, Ane; Arroyo Torralvo, Fátima; Ingeniería Química y Ambiental
En el presente documento se realiza un estudio de viabilidad técnico-económica para la instalación de una planta de reciclaje de paneles fotovoltaicos. Se analizan las características de estos dispositivos, sus componentes y los tipos de células más comunes. Tras estudiar las tecnologías de reciclaje disponibles, se opta por el método mecánico, debido a su mayor simplicidad operativa y menor coste en comparación con otros métodos. Este método permite recuperar materiales mediante procesos físicos como el desmontaje, la trituración y la separación. A partir de esta elección, se desarrolla el diseño completo de la planta, incluyendo la estimación de los costes de inversión y operación. Finalmente, se evalúa la rentabilidad del proyecto, así como el marco normativo aplicable.
Producción de syngas rico en hidrógeno a partir de la gasificación de biomasa con vapor de agua y oxígeno modelado mediante Aspen Plus
(2025) Fernández Marchante, Christian; Louise Nilsson, Susanna; Andrés González, William; Ingeniería Química y Ambiental
Este Trabajo de Fin de Máster aborda la producción de hidrógeno y biocombustibles a partir de la gasificación de biomasa mediante modelado y simulación en Aspen Plus. Se analiza la viabilidad del proceso de conversión termoquímica, optimizando parámetros operativos clave como temperatura, relación aire/biomasa y relación de oxígeno (ER), adoptados a un rango determinado, de cada uno de los parámetros. Se modelan las etapas de pretratamiento, devolatilización, combustión parcial, gasificación y reformado de alquitranes, cuyas reacciones en el equilibrio se han ajustado con datos empíricos y temperatura de aproximación, evaluando la composición y rendimiento del gas de síntesis obtenido para dos sistemas diferentes, uno en equilibrio termoquímico y otro basado en datos empíricos. A través de un análisis de sensibilidad, se determina la temperatura adiabática del proceso y se evalúa la producción del gas de síntesis y la influencia de las condiciones operativas en la eficiencia del proceso y la reducción de alquitranes. Los resultados evidencian que la gasificación en lecho fluidizado, combinada con estrategias de optimización energética, permite maximizar la producción de hidrógeno y mejorar la sostenibilidad del proceso.
Estudio de la contaminación por metales en las aguas y organismos vivos de los estuarios de los ríos Tinto y Odiel
(2025) Lemus Muñoz, Emmanuel; Usero García, José; Ingeniería Química y Ambiental
En este Trabajo Fin de Máster se ha estudiado la contaminación por metales en aguas y en organismos vivos (escaramujos) de los estuarios de los ríos Tinto y Odiel, del canal en el que desembocan ambos ríos, denominado Canal del Padre Santo y del Litoral de Huelva. Las aguas de estos estuarios presentan una elevada carga de metales debido a que ambos ríos atraviesan, en sus cursos altos, la denominada “Faja Pirítica Ibérica” que es una zona históricamente explotada por la minería y, además, ambos estuarios y el Canal del Padre Santo reciben los vertidos hídricos de importantes instalaciones industriales ubicadas en su entorno. En este estudio se han seleccionado un total de 22 puntos de muestreo. En 15 de ellos se realizó la toma de muestra de aguas, de los cuales 3 se situaron en el estuario del Tinto, 5 en el estuario del Odiel, 3 en el Canal del Padre Santo y 4 en el Litoral de Huelva. En los 7 puntos restantes se realizó la toma de muestra de escaramujos (2 se situaron en el estuario del Tinto, 2 en el estuario del Odiel y 3 en el Canal del Padre Santo. En este estudio se analizaron ocho metales (Cu, Zn, Cd, Pb, Cr, Ni, Hg y As) en las aguas y en los escaramujos (Balanus spp.), estos últimos son unos crustáceos filtradores que habitan en la zona intermareal y que acumulan metales en sus organismos. Las muestras de aguas se filtraron y se sometieron a un tratamiento previo de extracción y concentración de metales y a las muestras de escaramujos se les realizó una digestión ácida. Posteriormente, se emplearon técnicas analíticas avanzadas, como la espectrofotometría de absorción atómica con horno de grafito y con generación de hidruros, para cuantificar las concentraciones de metales en las aguas y en los organismos vivos. Las muestras de aguas y escaramujos analizadas alcanzan elevadas concentraciones de metales, en los estuarios de los ríos Tinto y Odiel, mientras que en el Canal del Padre Santo y el Litoral de Huelva presentan concentraciones de mentales notablemente inferiores a las obtenidas en los estuarios. El cobre y el cinc son los dos metales más abundantes encontrados en las muestras de aguas y de escaramujos, por el contrario, los metales que presentan las menores concentraciones en las muestras analizadas son el níquel, el arsénico y el cromo. Las concentraciones de la mayoría de los metales analizados en las aguas y en los escaramujos tienen una evolución similar, que se caracteriza porque sus niveles disminuyen a medida que se desciende por los cauces de ambos ríos en dirección al mar. Esto se debe a que, al mezclarse, el agua de los ríos (con elevadas concentraciones de metales y pH notablemente ácidos) con el agua del mar (con bajas concentraciones de metales y pH en torno a 8,1) se produce una precipitación de metales (al subir el pH del agua) hacia los sedimentos y también provoca un efecto de dilución de los metales. En este Trabajo Fin de Máster se ha podido comprobar que los escaramujos son buenos bioindicadores de la contaminación por metales de las aguas de la zona objeto de estudio, ya que se trata de unos animales abundantes en la zona, que son sedentarios y viven adheridos a superficies que se encuentran en la zona intermareal (rocas, pilotes, muelles, etc.) por lo que pueden ser fácilmente capturados durante la marea baja, que tienen una gran tendencia a acumular metales presentes en su entorno, ya que se alimentan mediante filtración del agua en la que viven y, además, para la mayoría de los metales estudiados, existen elevados coeficientes de correlación entre los niveles de concentración de estos metales en los escaramujos y en las aguas en las que viven. El análisis comparativo de los niveles de contaminación en ambos ríos ha evidenciado la persistencia y magnitud del problema de contaminación por metales, reafirmando la necesidad de implementar medidas de control y mitigación de la contaminación en la zona. Este trabajo contribuye al conocimiento sobre la contaminación por metales en sistemas acuáticos estuarinos y resalta la importancia del monitoreo biológico para la evaluación de la calidad ambiental.
Tratamiento y valorización material de residuos textiles. Obtención de carbón activo a partir de residuos de tejidos
(2024) Ganfornina Sánchez, Carmen María; Villegas Sánchez, Rosario; Ingeniería Química y Ambiental
El sector textil es el segundo sector más contaminante de la industria, siendo responsable de un 10% de las emisiones de CO2 mundiales, además de generar grandes cantidades de aguas residuales durante el proceso de producción textil. Asimismo, se presenta una gran problemática respecto a los residuos textiles, dado que la inmensa mayoría termina en vertederos sin aprovechar su potencial de valorización. Se entiende por residuos textiles cualquier material textil o producto fabricado con textiles (tales como prendas de ropa) que ha dejado de considerarse apta para su función original. En el presente proyecto se describen el sector textil español, la clasificación de residuos textiles y los impactos medioambientales asociados a ellos, así como un contexto normativo tanto europeo como español. Por otra parte, se presentan los diferentes tratamientos existentes para residuos textiles, centrándose sobre todo en reutilización y reciclado, además de las diversas tecnologías de valorización material y energética que se les puede aplicar. De todas las posibles técnicas de valorizar, se ha seleccionado la obtención de carbón activo a partir de residuos textiles para diseñar un diagrama de procesos a partir de ella, indicando los equipos principales, así como un balance de materia inicial y un breve análisis económico. El residuo textil empleado como materia prima de este proceso es la tela denim.
Estudio de la evolución de la contaminación atmosférica por partículas en la ciudad de Huelva
(2024) Márquez Portillo, Alejandro; Usero García, José; Ingeniería Química y Ambiental
Según la Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmosfera se define contaminación atmosférica como la presencia en la atmósfera de materias, sustancias o formas de energía que impliquen molestia grave, riesgo o daño para la seguridad o la salud de las personas, el medio ambiente y demás de cualquier naturaleza. En este Trabajo de Fin de Máster realiza un análisis de la calidad del aire de la ciudad de Huelva (2019 – 2023), centrándose en las partículas atmosféricas (PM10 y PM2.5). Se ha estudiado la evolución de la contaminación atmosférica y el cumplimiento de la ley vigente. El estudio ha sido posible gracias a los datos proporcionados por la Consejería de Agricultura, Ganadería, Pesca y Desarrollo Sostenible de la Junta de Andalucía. Se han seleccionado a las partículas PM10 y PM2.5 porque pueden ocasionar graves efectos en el medio ambiente y, sobre la salud poblacional y su prevalencia en zonas industriales. A escasos kilómetros de distancia de Huelva, se encuentra el Polo Químico de la ciudad Huelva, una de las concentraciones industriales más grandes y relevantes de España. Las partículas atmosféricas son un indicador de emisiones directas y difusas (incluyendo las emisiones industriales y tráfico vehicular) así como de procesos naturales, tales como el polvo levantado por el viento o las emisiones volcánicas. La ciudad de Huelva es receptora de partículas procedente de masas de aire que llegan desde el norte de África, las cuales llegan con una alta carga de partículas de los desiertos del Sahara. Se ha estudiado la implicación de las intrusiones de polvo en el deterioro de la calidad del aire y por tanto como estas influyen en el cumplimiento de la normativa vigente. Aplicando una serie de procedimientos, es posible descontar estas intrusiones de polvo y diferenciar si la superación de los límites establecidos es por causa antropogénica o está agravada por estas fuentes naturales. Por otro lado, recopilando información de la estación meteorológica más próximas (Gibraleón – Manzorrales) se han determinado las condiciones atmosféricas de dirección de viento predominantes. Esto es de gran importancia en la ciudad de Huelva ya que a escasos kilómetros se localiza la actividad industrial del Polo Químico de Huelva. Con un estudio detallado de la dirección del viento es posible determinar la procedencia del material particulado, explicando así eventos donde la concentración de PM10 o PM2.5 ha superado a los límites establecidos. Este Trabajo Fin de Máster se ha estructurado en nueve capítulos. Una vez finalizado este resumen, en el capítulo dos se indican los objetivos de este trabajo, en el tercer capítulo se introducen conceptos básicos como las propiedades fundamentales de la atmósfera y la contaminación atmosférica, donde se estudia la afección de los contaminantes, caracterización de estos, dispersión en la atmósfera y modelos para predecirlo. También se describe la concepción de calidad del aire en España, las competencias y administraciones responsables. En estos apartados se indican los objetivos e índices de calidad así como la zonificación de la calidad del aire en Andalucía. Finalmente, se describen las redes de vigilancia y control de la calidad, la clasificación de las estaciones, métodos de análisis y las herramientas que se utilizan para esta evaluación. En el capítulo cuatro se describe el área objeto de estudio. Se hace de una breve descripción de la ubicación de la ciudad de Huelva, un estudio socioeconómico y climatológico (temperatura, precipitación y dirección - velocidad del viento). En el capítulo cinco, se describen los datos que han servido de base para el estudio, así como los programas informáticos utilizados. Además se expone la metodología de trabajo que se ha seguido. Los resultados y la correspondiente discusión sobre la calidad del aire y la contaminación atmosférica se redactan en el capítulo seis. En el séptimo capítulo se presentan las conclusiones del Trabajo Fin de Máster. Por último, los capítulos octavo y noveno corresponden a bibliografía empleada y los anexos.
Comparación de sistemas de producción de hidrógeno mediante Steam Reforming, electrolizador tipo alcalino y electrolizador tipo PEM
(2024) Juliana Hoyos, Lina; Alonso-Fariñas, Bernabé; Ingeniería Química y Ambiental
Este trabajo compara la producción de hidrógeno gris (reformado de gas natural) con la producción de hidrógeno verde (electrólisis del agua), modelando sistemas a una escala representativa de una economía de hidrógeno, para evaluar la viabilidad y el impacto ambiental de la transición a gran escala. Se ha seguido la metodologia ISO 14044 siguiendo el flujo iterativo definicion de objetivo y alcance, análisis de inventario evaluación de impacto e interpretación. Se usó sofware simapro y base de datos Ecoinvent 3.10. La unidad funcional seleccionada ha sido 1 kg de H2 en puerta de planta en condiciones aptas para el transporte y con caracteristicas para ser usado en celdas de combustible. Se asumió una contribución marginal de los bienes de capital al impacto ambiental global, centrando el análisis en la fase de uso/operación de las instalaciones para la producción de hidrógeno. Sin embargo, para los electrolizadores, se incluyó la fase de fabricación, considerando el impacto de los metales preciosos y catalizadores, especialmente en los dispositivos PEM (Proton Exchange Membrane). Los resultados muestran que la tecnología PEM tiene los menores impactos en las categorías de calentamiento global, ecotoxicidad y consumo de agua, destacándose por su diseño compacto y la eliminación de la etapa de purificación debido a la alta pureza del hidrógeno alcanzada en la celda PEM. Las principales limitaciones enfrentadas se debieron a la calidad de datos en etapas como la compresión, lo cual limitó la precisión de la comparación en esta etapa. Los datos de consumo de agua y energía son especialmente sensibles ya que son determinantes en la mayoría de las categorías de impacto evaluadas, por lo que deberían de tomarse una muestra de datos para una evaluación más rigurosa.
Compensación con Captura de CO₂ mediante Material Vegetal: Análisis en el Marco de la Evaluación Ambiental
(2024) Comino del Río, Beatriz; Romero González, Eladio Martín; Fernández Baco, Custodia; Ingeniería Química y Ambiental
Este Trabajo de Fin de Máster aborda el uso del material vegetal como una herramienta para la captura de CO₂ como medida de compensación en el marco de la Ley 21/2013, de 9 de diciembre, de Evaluación Ambiental en España. El trabajo parte de la hipótesis de que es posible optimizar la captura de CO₂ mediante la revegetación y reforestación, convirtiéndolas en una medida compensatoria viable y efectiva en proyectos, planes y programas que se encuentran bajo esta normativa. El estudio diferencia los cuatro tipos principales de captura de carbono: captura gris, que se enfoca en la captura industrial; captura verde, que utiliza el proceso biológico de fotosíntesis en ecosistemas terrestres para almacenar carbono en la biomasa de las plantas; captura azul, que aboga por la captura en ecosistemas acuáticos; y captura directa del aire (DAC), tecnología emergente para eliminar CO2. El análisis se centra en la captura verde, valorando su potencial como sumidero de carbono, ya que, mediante el proceso de fotosíntesis, las plantas absorben el CO₂ atmosférico y lo almacenan en sus tejidos. La propuesta se concentra en el ecosistema del monte mediterráneo, planteando una selección de especies autóctonas como las del género, adaptadas al clima seco de esta región y con capacidad de secuestro de carbono. A través de este enfoque, el estudio muestra cómo la revegetación y reforestación estratégica pueden contribuir a la captura de CO₂, al tiempo que se potencia la restauración de la biodiversidad, la protección del suelo contra la erosión y la resiliencia del ecosistema ante el cambio climático. También se discuten aspectos metodológicos para la implementación, considerando criterios de selección de especies y prácticas de manejo sostenible de la vegetación. El trabajo plantea además la necesidad de incentivos económicos, como los créditos de carbono, que promuevan la adopción de esta estrategia entre los promotores de proyectos. Estos incentivos pueden hacer que la captura de carbono con material vegetal sea una solución ambiental y económicamente viable dentro del marco de la Ley de Evaluación Ambiental, ayudando a los sectores público y privado a cumplir con los objetivos de neutralidad de carbono establecidos en el Acuerdo de París y adoptados por España para el año 2050. Enfatizando la importancia del monitoreo y gestión de las áreas revegetadas, con el fin de garantizar la estabilidad del carbono almacenado y evitar la liberación del CO₂ secuestrado en eventos de degradación de la vegetación, se concluye que esta estrategia puede desempeñar un papel fundamental en la mitigación del cambio climático.
Estudio de la contaminación y movilidad por metales en los sedimentos de la ría de Huelva y el entorno de su desembocadura
(2024) Mateo Ramírez, Ana María; Usero García, José; Ingeniería Química y Ambiental
En este Trabajo Fin de Máster se ha estudiado la contaminación por metales y su movilidad en los sedimentos acuáticos de la ría de Huelva (formada por los estuarios de los ríos Tinto y Odiel y el canal en el que desembocan ambos ríos, denominado Canal del Padre Santo) y del litoral de Huelva (en el entorno de la desembocadura de la ría, en el océano Atlántico). Los dos ríos que desembocan en la ría de Huelva atraviesan una zona muy enriquecida en metales (denominada Cinturón Pirítico Ibérico) por lo que sus aguas y sedimentos están muy contaminadas por metales. En el entorno de esta zona también se vierten las aguas de grandes poblaciones, como la ciudad de Huelva, y recibe los vertidos de importantes factorías industriales. En este estudio se han seleccionado un total de 15 puntos de toma de muestra de sedimentos, de los cuales 11 se situaron en la ría de Huelva (3 en el estuario del río Tinto, 5 en el estuario del Odiel y 3 en el Canal del Padre Santo) y 4 en el litoral de Huelva. En las muestras de sedimentos se analizaron las concentraciones totales de: Fe, Zn, Cu, Cd, Ni y Cr y se emplearon dos métodos de extracciones secuenciales (BCR y Tessier) para determinar la movilidad de estos metales desde los sedimentos hasta la columna de agua. Las concentraciones de metales en los sedimentos de la ría de Huelva y, en menor medida en el litoral de Huelva, son considerablemente elevadas, en comparación con los valores de fondo y los principales criterios de calidad de los sedimentos. El Fe es el metal más abundante en los sedimentos de todas las muestras, seguido del Cu y del Zn. Por el contrario, el Cd es el metal que presenta las menores concentraciones en los sedimentos de todas las muestras, seguido del Ni y del Cr. Los resultados obtenidos mediante los dos métodos de extracciones secuenciales estudiados (BCR y Tessier) muestran patrones similares de movilidad, para la mayoría de los metales, aunque mediante el método de Tessier se suelen obtener menores porcentajes de movilización que con el método de la BCR. Las extracciones secuenciales de metales en los sedimentos indican que el Cd es el metal que presenta un mayor porcentaje medio de movilidad y, por lo tanto, es el más biodisponible, le siguen el Cu y el Zn. Los metales con los menores porcentajes medios de movilidad son, por este orden, el Fe y el Cr.
Estudio técnico-económico para la mejora energética y ambiental del proceso de producción de acero en horno de arco eléctrico
(2024) Aguilar Leija, Diego Iván; Ronda Gálvez, Alicia; Ingeniería Química y Ambiental
La producción de acero bruto mundial fue de 1.885 millones de toneladas en 2022, lo que representó la generación del 10% (3,7 gigatoneladas) de las emisiones de CO2 producidas en el planeta. El proceso de producción del acero puede ser hecho en un alto horno acería al oxígeno (Blast Furnace Basic Oxygen Furnace, BF BOF) o en un horno de arco eléctrico (Electric Arc Furnace, EAF). Los hornos de arco eléctrico reciclan la chatarra férrica para utilizarla como materia prima y tiene un menor impacto ambiental que la ruta integral para la producción de acero. El estudio que se presenta en este trabajo fin de máster describe la situación mundial de la industria siderúrgica, haciendo énfasis en el panorama actual de la Unión Europea. Los esfuerzos mundiales para conseguir los objetivos climáticos y el trabajo de la Unión Europea para lograr sus propios objetivos para 2030 y 2050 requieren que la industria del acero se descarbonice, entre otras medidas. En este contexto impulsar la producción de acero por la vía de los hornos de arco eléctrico puede significar un gran beneficio para la reducción de emisiones de CO2 y los esfuerzos orientados al cambio climático. Es por ello que este trabajo se centra en la optimización de aspectos energéticos y ambientales del proceso de producción de acero en hornos de arco eléctrico. Los objetivos de este estudio implican analizar el proceso general llevado a cabo en una siderúrgica de la ruta eléctrica, identificar los flujos de materiales y energía del proceso, realizar propuestas de mejora energética y ambiental, con el fin de seleccionar y analizar una de las propuestas hechas mediante un estudio técnico económico. La propuesta seleccionada permitirá conocer las contribuciones que ofrece en términos ambientales y la factibilidad económica de su implementación a través del análisis de costos y beneficios. La propuesta elegida es la instalación de un sistema fotovoltaico en una planta siderúrgica mediante el aprovechamiento del espacio disponible en el techo de la instalación. Esta propuesta se realiza tomando las características particulares de producción y dimensión de la planta industrial de la empresa Siderúrgica Sevillana S.A., la cual produce acero en hornos de arco eléctrico. Los resultados muestran una reducción anual del 9,2% (7.842 toneladas métricas) de las emisiones indirectas de CO2, una inversión inicial importante de 12.578.800 euros, pero una recuperación de la misma a los 4 años para un tiempo de vida útil del sistema de 25 años.
Diseño y puesta en macha de la implantación de la recogida de residuos orgánicos en la Mancomunidad la Vega (Sevilla)
(2023) Villalba Llerena, Isabel; Villegas Sánchez, Rosario; Villa Rubio, Raúl; Ingeniería Química y Ambiental
En este Trabajo Fin de Máster se exponen las diferentes alternativas para la gestión de residuos doméstico que existen en España, para posteriormente, presentar una posible ruta de recogida de residuos orgánicos en los municipios de la Mancomunidad de Servicios La Vega (Sevilla). Solo se centra en los residuos orgánicos pues es en estos residuos donde se deben concentrar los esfuerzos por parte de todos para cumplir con los objetivos marcados por la Unión Europea. En primer lugar, se ha realizado una búsqueda bibliográfica de la normativa aplicable, así como las alternativas en gestión de residuos. En este último apartado, se abarca desde una visión más global, tipos de gestión y tipos de recogidas, hasta un punto más detallado al hablar de las consideraciones que se han tenido en cuenta para poder establecer una ruta de recogida, como son la tasa de generación, capacidad contenedores, disposición y tipología de contenedores. Para poder llevar a cabo este estudio, se ha recurrido a herramientas SIG, en concreto se ha hecho uso de QGIS, por ser un software libre. Con ella, se ha establecido la ubicación de cada contenedor, la ruta óptima de recogida dentro del propio municipio, el área de servicio que ejerce cada contenedor, así como la ruta de recogida de la propia mancomunidad.
Estudio técnico-económico inicial de usos industriales de la biomasa procedente de especies vegetales invasoras
(2023) Lokazyuk, Polina; Villegas Sánchez, Rosario; Ingeniería Química y Ambiental
Este trabajo de fin de máster “Análisis preliminar del aprovechamiento de la biomasa procedente de las especies vegetales invasoras locales" tiene como objetivo principal analizar la viabilidad técnica, económica y social del aprovechamiento de la biomasa de especies vegetales invasoras locales como una alternativa sostenible para la gestión de residuos vegetales. En este trabajo se realizará una evaluación detallada de las características físicas, químicas y nutricionales de las especies vegetales invasoras seleccionadas, y se analizará su potencial para ser utilizadas como materia prima para la producción de diferentes productos como biocombustibles, bioplásticos, productos químicos o alimenticios y materiales de construcción. Asimismo, se llevará a cabo una evaluación técnica y económica de las diferentes tecnologías disponibles para la transformación de la biomasa de especies vegetales invasoras, considerando aspectos como la eficiencia del proceso, los costes de inversión y operación, los impactos ambientales y sociales, y la viabilidad financiera. En base a los resultados obtenidos, se realizará una evaluación integral de la viabilidad técnica y económica del aprovechamiento de la biomasa de especies vegetales seleccionadas, y se identificarán las principales oportunidades y desafíos asociados a su implementación a escala comercial. En definitiva, este trabajo de fin de máster busca contribuir al desarrollo de soluciones sostenibles para la gestión de residuos vegetales, fomentando la valorización de recursos locales y la reducción de los impactos ambientales asociados a la eliminación de las especies vegetales invasoras.
Análisis de los métodos de asignación en sistemas de reciclaje. Aplicación a estudios ACV
(2023) Luque Calvo, Ana María; Muñoz Marín, Encarni; Arroyo Torralvo, Fátima; Vilches Arenas, Luis Francisco; Ingeniería Química y Ambiental
A día hoy es conocida la importancia de reducir las emisiones en el ciclo de vida de un producto/ organización, no solo por el cuidado del medio ambiente, sino también por la legislación europea acerca de las emisiones y por la visión pública de la empresa, ya que la sociedad cada día es más consciente del cambio climático y como reducir el impacto ambiental y busca que los productos que utiliza sean de calidad, pero también que sean de bajo impacto ambiental. Muchas empresas recurren al análisis de ciclo de vida para estudiar diferentes impactos ambientales que se pueden generar en cada una de las etapas del ciclo de vida de un producto determinado. Sin embargo, a la hora de realizar un análisis de ciclo de vida hay que tomar numerosas decisiones, como elegir la metodología de asignación de emisiones más correcta, qué metodología utilizar para evaluar los impactos, qué software utilizar, qué indicadores ambientales elegir… Como se puede ver son numerosas decisiones sin apenas haber comenzado a realizar los cálculos, pero el elegir una opción u otra es decisivo para el resultado obtenido. Y esta situación es la que ha dado lugar al objetivo de este proyecto en donde se ha documentado los diferentes métodos de asignación para el reciclaje en normas y documentos de orientación del ciclo de vida de los productos, y se han evaluado tres métodos el Consecuencial, APOS y Cut-off. Se ha buscado comprender, comparar y evaluar los distintos métodos de asignación y así posicionarse sobre qué método sería mejor opción para el cartón ondulado reciclado en distintas situaciones, ya sea la toma de decisiones internas, comunicaciones externas. Para el estudio se ha utilizado la herramienta de SimaPro con la base de datos de Ecoinvent aplicando la metodología para evaluar impactos de la Huella Ambiental 3.1, y se han utilizado las categorías ambientales del cambio climático cuyas unidades de medida son kg de CO2eq y uso del agua que se mide por m3eq de privación de agua. Una vez hecho el estudio se concluye que no se puede decir que un método sea mejor que otro, debido a que todos los métodos estudiados de forma general son difíciles de entender y poco transparentes. Además, tienen opciones de valor, es decir, al procederse de distinta forma se obtienen resultados distintos y en consecuencia distintas conclusiones. Todo va a depender de cuál sea el fin del estudio del análisis de ciclo de vida del producto y los criterios a tener en cuenta, ya que, si se busca que se incentive el reciclaje o utilizar material reciclado, tanto la metodología APOS como Cut-off serían buena opción, aunque en el primero hay que tener en cuenta que se dividen las cargas entre quien produce el residuo y quien lo utiliza como materia prima, dando lugar a que las emisiones del material reciclado sean ligeramente superiores. Por otro lado, si se busca saber cuál sería la mejor opción a nivel ambiental, es decir, tiene menos contribución a las categorías de impacto evaluadas, cambio climático y uso de agua, para este caso estudiado seria la metodología Cut-Off pues es donde se han tenido valores más bajos para las categorías ambientales estudiadas. Sin embargo, si el objetivo es estudiar cómo mejorar el proceso, ver donde se producen más emisiones, la metodología Consecuencial puede resultar mucho más interesante, aunque la recopilación de información es mucho más extensa al tener muchas más etapas. la principal conclusión obtenida es que ninguna opción es mejor o peor, todo depende del objetivo del estudio; no obstante, es importante tener en cuenta que en cualquier metodología que se emplee, por el simple hecho de hacer una toma de decisores distinta a la realizada en el proyecto, el resultado puede cambiar ya que tienen opciones de valor.
Huella de carbono en organizaciones industriales en España: determinación del alcance 3
(2022) García Castillo, Alfonso; Alonso-Fariñas, Bernabé; Vidal Barrero, Fernando; Ingeniería Química y Ambiental
El presente Trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo valorar la consideración del carácter obligatorio del alcance 3 de la Huella de Carbono en el “Registro de la Huella de Carbono, compensación y proyectos de absorción de dióxido de carbono” del Ministerio para la Transición Ecológica y Reto Demográfico respecto del carácter voluntario actual. Para ello, se elaboran dos muestras de diez organizaciones empresariales que representen el panorama nacional industrial siguiendo los principios del desarrollo sostenible (sostenibilidad económica, ambiental y social) y que hagan público su informe de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) a través de algunos medios oficiales corporativos. La primera muestra contiene organizaciones que hacen un análisis profundo del alcance 3, mientras que los elementos de la muestra 2 son organizaciones similares a cada uno de los elementos contenidos en la muestra 1, pero la consideración de este alcance en estas organizaciones es muy escasa o inexistente. Posteriormente, se hace un análisis del alcance 3 en cada uno de los pares formados para, posteriormente a través de un factor comparativo entre ambas, llevar a cabo una extrapolación de los impactos de las categorías calculadas en las organizaciones de la muestra 1 que no estén presentes en los informes de las organizaciones de la muestra 2. Con el sumatorio de todos estos impactos no declarados, podremos hacernos una idea del potencial de emisiones que se dejan de contabilizar si no se hace un correcto análisis del alcance 3 en los informes de emisiones de GEI. También se estudiarán las categorías que más veces aparecen en los informes con el objetivo de proponer una serie de categorías susceptibles de ser calculadas por todas las organizaciones por aludir a aspectos comunes y frecuentes, y también se hará lo propio con categorías específicas para cada actividad empresarial.
Diseño básico y análisis económico del proceso de reciclaje químico de plásticos mediante procesos separación con disolventes
(2022) Slythe, Javier; Arjona Antolín, Ricardo; Sanz Yagüe, Juan Luis; Lineros, Ana Marina; Ingeniería Química y Ambiental
El estudio realizado permitió analizar el desempeño tanto técnico como económico y financiero de una planta de reciclaje químico utilizando técnicas de purificación basado en solventes, para un plástico específico de envoltorio tipo film. Para ello se realizó un estudio del tipo/s de plástico que componen este envoltorio tipo film para luego analizar las diferentes técnicas asociadas a su reciclaje. Se amplió el análisis escogiendo dos técnicas que hoy en día se encuentran en escala laboratorio, escalándolas y realizando una comparativa técnica realizando un diseño básico con su correspondiente diagrama de flujo. Luego, verificando que técnica y operativamente estas técnicas poseen condiciones similares, se extendió el análisis aplicando indicadores económicos y financieros para lograr una conclusión amplificada y lograr un corolario más acertado. Por último, se analizaron diferentes criterios del plan de acción de Economía Circular de la Unión Europea con el fin de conocer cuáles de estos se encuentran alineados con nuestro proyecto, y los beneficios asociados que esto trae aparejado.
Modelización de accidentes en una refinería de Tarragona usando ALOHA
(2022) León Sierra, Andrea; Leiva Fernández, Carlos; Ingeniería Química y Ambiental
El presente Trabajo Fin de Máster se basa en la modelización de los distintos accidentes que podrían producirse en una industria química, en concreto en la Refinería de Repsol ubicada en La Pobla de Mafumet, Tarragona. Se llevará a cabo una descripción tanto de la ubicación, instalaciones y condiciones meteorológicas… así como de las sustancias con las que se trabaja en dicha industria y que justifican la aplicación del RD 840/2015 de accidentes graves. Debido a esto, resulta necesario estudiar los posibles accidentes que pueden darse en la planta, a través de modelizaciones. Estas modelizaciones se realizarán empleando dos softwares: ALOHA y Google Earth. A lo largo del documento se detallará como realizar cada modelización. Los principales accidentes que se van a estudiar en serían: o Nube tóxica sin inversión térmica. o Nube tóxica con inversión térmica. o Jet Fire. o BLEVE. Para estos accidentes se determinarán las zonas de planificación y en el caso de la nube tóxica también las zonas de efecto dominó.

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