Tesis por compendio / [ES] El envasado activo es una de las tecnologías emergentes más relevantes de la industria alimentaria. Su objetivo es interactuar con el espacio de cabeza del envase para controlar las reacciones enzimáticas, químicas, físicas y microbiológicas que deterioran los alimentos por medio de la absorción o liberación. La actual tesis doctoral trata originalmente del desarrollo y la caracterización de estructuras de envasado de alimentos activas y biodegradables mono y multicapa basadas en materiales de polihidroxialcanoatos (PHA) electroestirados derivados de estrategias de bioeconomía circular. Con el fin de dotar con propiedades activas los materiales de envasado, se incorporaron a los PHA aceites esenciales, extractos naturales, nanopartículas metálicas o combinaciones de los mismos mediante electrospinning de soluciones. Las fibras resultantes de PHA por electrospinning se recocieron para obtener monocapas continuas que, posteriormente, se combinaron con películas de polímeros biodegradables fundidas, sopladas o fundidas con disolventes y/o con revestimientos de barrera de nanocristales de celulosa bacteriana (CNC) para desarrollar novedosos sistemas multicapa con propiedades antimicrobianas y de barrera. Estos sistemas multicapas basados en PHA presentaron un buen rendimiento térmico y mecánico, así como altas propiedades de barrera a los vapores y gases. Las películas activas también mostraron mejores propiedades antioxidantes y una alta actividad antimicrobiana contra las bacterias transmitidas por los alimentos tanto en sistemas abiertos como, lo que es más importante, en sistemas cerrados, que pueden imitar las condiciones de envasado en casos reales. Por lo tanto, los materiales y prototipos desarrollados en este trabajo pueden ser muy prometedores como materiales de envasado, para constituir bandejas, flow packs y tapas, siendo completamente renovables y también biodegradables, con una potencial capacidad de aumentar tanto la calidad, como la seguridad de los productos alimenticios en el nuevo contexto de la Bioeconomía Circular. / [CA] L'envasament actiu és una de les tecnologies emergents més rellevants de la indústria alimentària. El seu objectiu és interactuar amb l'espai de cap de l'envàs per controlar les reaccions enzimàtiques, químiques, físiques i microbiològiques que deterioren els aliments per mitjà de l'absorció o alliberament. L'actual tesi doctoral tracta originalment de el desenvolupament i la caracterització d'estructures d'envasat d'aliments actives i biodegradables mono i multicapa basades en materials de polihidroxialcanoatos (PHA) electroestirados derivats d'estratègies de bioeconomia circular. Per tal de dotar amb propietats actives dels materials d'envasat, es van incorporar als PHA olis essencials, extractes naturals, nanopartícules metàl·liques o combinacions dels mateixos mitjançant electrospinning de solucions. Les fibres resultants de PHA per electrospinning es recocieron per obtenir monocapes contínues que, posteriorment, es van combinar amb pel·lícules de polímers biodegradables foses, bufades o foses amb dissolvents i / o amb revestiments de barrera de nanocristalls de cel·lulosa bacteriana (CNC) per desenvolupar nous sistemes multicapa amb propietats antimicrobianes i de barrera. Aquests sistemes multicapes basats en PHA van presentar un bon rendiment tèrmic i mecànic, així com altes propietats de barrera als vapors i gasos. Les pel·lícules actives també van mostrar millors propietats antioxidants i una alta activitat antimicrobiana contra bacteris transmeses pels aliments tant en sistemes oberts com, el que és més important, en sistemes tancats, que poden imitar les condicions d'envasament en casos reals. Per tant, els materials i prototips desenvolupats poden ser molt prometedors com materials d'envasat, per constituir safates, flow packs i tapes, sent completament renovables i també biodegradables, amb la capacitat potencial final d'augmentar tant la qualitat, com la seguretat de els productes alimentaris en el nou context de l'Bioeconomia Circular. / [EN] Active packaging is one of the most relevant emerging technologies in the food industry. It aims to interact with the packaging headspace to control the enzymatic, chemical, physical, and microbiological reactions that deteriorate food through scavenging or releasing means. The current PhD thesis originally deals with the development and characterization of mono and multilayer active and biodegradable food packaging structures based on electrospun polyhydroxyalkanoates (PHA) materials derived from circular bioeconomy strategies. In order to provide the packaging materials with active properties, essential oils, natural extracts, metallic nanoparticles or combinations thereof were incorporated into PHA by solution electrospinning. The resultant electrospun PHA mats were annealed to obtain continuous monolayers that were, thereafter, combined with cast-extruded, blown or solvent-casted biodegradable polymer films and/or barrier coatings of bacterial cellulose nanocrystals (CNCs) to develop novel multilayer systems with antimicrobial and barrier properties. These PHA-based multilayers systems presented good thermal and mechanical performance as well as high barrier properties to vapors and gases. The active films also showed improved antioxidant properties and high antimicrobial activity against food-borne bacteria in both open and, more importantly, closed systems, which can mimic real case use packaging conditions. Therefore, the here-developed materials and prototypes can be very promising as packaging materials, to constitute trays, flow packs and lids, being completely renewable and also biodegradable, with the final potential capacity to increase both quality and safety of food products in the new Circular Bioeconomy context. / Al programa Santiago Grisolía de la Generalitat Valenciana (0001426013N810001A201) por concederme la beca Predoctoral. Al proyecto EU H2020 YPACK “High Performance Polyhydroxyalkanoates Based Packaging to Minimise Food Waste” (Grant agreement 773872) de la Comisión Europea. Al proyecto RTI2018-097249-B-C21 financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación de España. A la Unidad Asociada IATA-UJI en “Polymer Technology”. / Figueroa López, KJ. (2021). Biodegradable Mono and Multilayer Materials with Antimicrobial Capacity Based on Circular Bioeconomy of Application Interest in Food Packaging [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/168439 / TESIS / Compendio

Den globala efterfrågan på textila produkter ökar ständigt, samtidigt som branschen står inför stora utmaningar gällande dess höga klimat- och miljöpåverkan. Omkring 65 miljoner ton syntetiskt material framställs årligen, där polyester står för 82% och dominerar marknaden. Polyester (PET) tillverkas från fossila råvaror, det vill säga icke-förnybara källor, vilket bidrar till en ökad andel CO2 i atmosfären, vilket i sin tur leder till en förhöjd medeltemperatur. För att lyckas minska koldioxidavtrycket med 30% fram till år 2030 behövs flera åtgärder genomföras. Bioplaster kan komma att bidra till en mer hållbar livscykel, då de jungfruliga polymererna tillverkas av förnyelsebara eller återvunna råvaror. Denna rapport söker svar på effekten av att ersätta konventionell polyester med biobaserade polymera material i textila produkter. Studien ger en inblick i fibervalets klimatpåverkan under framställning, användarfasen och hantering vid end-of-life som en del av vägen mot en cirkulär ekonomi. Arbetet utgår ifrån en produkt tilldelad från uppdragsgivaren BRAV Norway, Lundhags. Med hjälp av en litteraturstudie och Higg MSI, som mäter klimatpåverkan cradle-to-gate, utvärderas och jämförs återvunnen polyester (rPET), polytrimetylenteftalat (Bio-PTT), polyetenfuranoat (PEF), polyetentereftalat (Bio- PET), polymjölksyra (PLA), polybutensuccinat (PBS) och polyhydroxialkanoater (PHA). I teorin kan samtliga biobaserade material som undersökts spinnas till textila fibrer, vissa finns redan på marknaden och andra är under utvecklingsfasen. Resultatet i Higg MSI visar att råvarans ursprung har en inverkan, men att de biobaserade råvaror inte alltid leder till en lägre klimatpåverkan, här kan återvunna fossilbaserade material uppvisa bättre resultat. Biobaserade material är fördelaktiga ur den synpunkt att de utvinns från förnybara källor, vilket bidrar till lägre koldioxidutsläpp längs hela värdekedjan. Konceptet kring bioekonomi stärker tillämpningen av biopolymerer, då materialet kan övergå från den tekniska till biologiska cykeln enligt Ellen MacArthus fjärilsdiagram. Hanteringen när produkten når end-of-life avgör om man kan närma sig ett cirkulärt kretslopp. Bionedbrytningsbara polymerer ingår i en open-loop- För en cirkulär ekonomi eftersträvar man att material skall ingå i en closed-loop samt uppnå så lång livslängd som möjlig för att minska den totala klimatpåverkan, vilket kan var kritiskt för de bionedbrytningsbara material. I detta område krävs mer efterforskning. Bio-PET och PEF är fördelaktiga då de går att framställa och återvinna i samma strömmar som PET. Det är även avgörande hur stor tillgängligheten är, möjlighet för återvinning och materialets egenskaper när det kommer till val av fibrer för en minskad klimatpåverkan. Bland de bionedbrytningbara materialen är PLA den mest lämpade. Polyester är i dagsläget svårt att ersätta med ett annat polymert material som avsevärt förbättrar produkten under användarfasen. Forskningen som bedrivs leder till ökad tillgång av de biobaserade materialen samt förbättrade egenskaper under användarfasen. Biobaserade material är ett bra komplement till återvunna material för att fasa ut tillverkningen av jungfruliga material. / The global demand for textiles is constantly increasing, and at the same time the textile industry is facing major challenges regarding its significant impact on the climate and the environment. Approximately 65 million tons of synthetic materials are produced annually, with polyester accounting for 82% and dominating the market. Polyester (PET) is produced from non-renewable resources, increasing the share of CO2 in the atmosphere and contributing to higher average temperatures. Several measures need to be implemented to reduce CO2 emissions by 30% until 2030. Bioplastics have the potential to contribute to a more sustainable life cycle because they are made from renewable or recycled raw materials. The purpose with this report is to investigate the impact of replacing conventional polyester with bio-based polymeric materials in textile products. The study will provide insight into the climate impacts of fiber choices production, usephases, and waste management as part of the transition to a circular economy. The study is based on products provided by the Norwegian company BRAV (Lundhags). The information is based on a literature review and the Higg MSI, and is based on cradle-to-gate. Recycled polyester (rPET), polytrimethylenephthalate (bio-PTT), polyethylenefuranoate (PEF), polyethyleneterephthalate (bio-PET), polylactic acid (PLA), and polybutenesuccinate (PBS) and polyhydroxyalkanoate(PHA) were evaluated and compared in terms of their impact on the climate, recycled PET and polytrimethylene (BPET) shows the best result. Theoretically, all of the biobased materials considered can be spun into fiber, some are already on the market, and others are still under development. The result from HiggMSI shows that the source of the raw material has an impact, but biobased raw materials doesn't necessarily have a lower impact on climate and conversely, fossil-based recycled feedstock may show better results. Bio-based feedstocks are advantageous in that they are extracted from renewable resources and contribute to lower carbon emissions throughout the value chain. The concept of bioeconomics enhances the application of biopolymers because it allows materials to move from the technological cycle to the biological cycle according to the Ellen MacArthus butterfly diagram. Waste management determines whether a material can be moved closer to a circular cycle or not. Biodegradable polymers are part of an open-loop, and in a circular economy, the goal is for materials to be part of this system. It is also desirable to achieve the longest possible lifetime to reduce the impact on climate, which is critical for biodegradable materials and requires further research in this area. Bio-PET and PEF have the advantage that they can be produced and recycled in the same stream as PET. In addition, availability, recyclability, and properties are important to consider when choosing fibers to reduce climate impact. Among biodegradable materials, PLA is the most suitable. Polyester is currently difficult to replace with other polymeric materialsals can significantly improve products during the usephase. As research continues, access to biobased materials will increase and their properties will improve. Biobased materials are an effective complement to recycled materials and can help phase out the production of virgin materials.

Cassava has been identified as a potential key crop for a sustainable bioeconomy in Colombia.However, the bioeconomy is not inherently sustainable, and neither is producing cassava,which makes research on it crucial. Increasing biomass circularity could be key for increasingthe cassava industry’s sustainability performance. Additionally, for industrial cassavaproduction to be sustainable, it cannot play against food security. This thesis aims toenvironmentally assess the impacts of using cassava harvesting residues (foliage) for animalfeed versus biogas production, and in addition, it seeks to understand what food securityimplications farmers in the Colombian Caribbean may experience from industrial cassavaproduction. A consequential LCA was performed to quantify the impacts on climate change,land use, and biodiversity from the two foliage-using options, while six qualitative semi-structured interviews were conducted for the second objective. The results showed that using cassava foliage as animal protein feed could decrease thepressure on climate change, land use and biodiversity with -0.0000316, -0.00017, and-0.000181 species.yr respectively, while cassava foliage-based biogas increased all impactsassessed. The sensitivity analysis reinforced the results from the animal feed scenario andshowed that transport parameters had great influence on the biogas scenario. Furthermore, itwas found that industrial cassava production may have both negative and positiveconsequences for farmers food security. It may support it by for instance generate moreincome and result in more efficient calorie-production by replacing cattle-ranching. However,industrial cassava could increase land costs, and furthermore, reduce food availability whenused for non-foods such as bioplastics and/or replacing subsistence cropping. Hence,stakeholders within the cassava industry, are encouraged to incorporate these food securityrisks and opportunities in strategies and actions that pushes for industrial cassava’s role in theColombian bioeconomy. Lastly, actors are highly recommended to promote and use cassavafoliage for animal feed, while investigating the possibility of producing cassava residue-basedbiogas where long, heavy and/or highly contaminating transports can be avoided. / Kassava har identifierats som en potentiell basgröda i en hållbar bioekonomi i Colombia.Bioekonomi leder dock inte automatiskt till hållbarhet, och inte heller är produktionen avkassava alltid hållbar. Det gör forskning på området viktigt. Att öka cirkulariteten avbiomassa kan vara av stor vikt för att öka kassavaindustrins hållbarhet. Likaså behöverindustriell kassavaproduktion vara kompatibel med tryggad livsmedelsförsörjning, och intemotverka den. Detta masterexamensarbete syftar till att bedöma miljöeffekterna av attanvända kassavaskörderester (lövverk) som djurfoder kontra till biogasproduktion, samt förståvilka livsmedelsförsörjnings-konsekvenser som jordbrukare i Karibiska kustregionen iColombia kan uppleva till följd av industriell kassavaproduktion. En konsekvens-LCAutfördes för att kvantifiera effekterna på klimatförändringar, markanvändning och biologiskmångfald från de två alternativen för lövverksanvändning, medan sex kvalitativasemistrukturerade intervjuer genomfördes för att uppnå det andra målet. Resultaten visade att användning av kassavalövverk som proteinfoder kan minska påverkanpå klimatförändringar, markanvändning och biologisk mångfald med respektive -0,0000316,-0,00017 och -0,000181 arter.år, medan biogas från kassavalövverk ökade påverkan i allabedömda kategorier. Känslighetsanalysen förstärkte resultaten i djurfoderscenariot och visadeatt transportparametrarna hade stort inflytande på biogasscenariot. Vidare konst aterades attindustriell kassavaproduktion kan ha både negativa och positiva konsekvenser förjordbrukares livsmedelsförsörjning. Den kan stödjas genom att till exempel generera merinkomst och resultera i effektivare kaloriproduktion när kassavaproduktionen ersätterboskapsuppfödning. Industriell kassava kan dock bidra till att öka priserna på mark, och ävenminska livsmedelstillgången, när den ersätter odling för självhushåll och/eller dessslutprodukt inte är livsmedel, utan produkter som exempelvis bioplaster. Därför uppmuntrasintressenter inom kassavaindustrin att införliva dessa risker och möjligheter vad gäller tryggadlivsmedelsförsörjning, i strategier och åtgärder som främjar den industriella kassavans roll iden colombianska bioekonomin. Slutligen riktas en stark rekommendation till aktörer attfrämja och använda kassavalövverk för djurfoder, samt undersöka möjligheten till attproducera biogas på kassavarester som inte kräver långa, tunga och/eller mycketkontaminerande transporter.

La transformation du sang de cordon ombilical en une précieuse source de cellules souches a, dès le début des années 1990, donné naissance à une industrie commerciale globale de conservation faisant désormais concurrence à un large réseau de conservation public. Ce mémoire cherche à comprendre et à expliquer les soubassements socio-culturels liés à l’émergence de cette industrie, ainsi qu’à mieux cerner les enjeux éthiques et politiques qu’elle pose. En exposant en premier lieu la manière dont les institutions publiques de conservation de sang de cordon se définissent, et sont généralement définies par les comités bioéthiques, comme étant porteuses des valeurs d’altruisme et de solidarité nationale traditionnellement liées au modèle « redistributif » d’échange de sang et d’organes né au lendemain de la Seconde Guerre mondiale, nous problématisons la manière innovatrice par laquelle les banques privées structurent le rapport entre les mères et leurs propres produits biologiques comme l’expression d’une reconfiguration du lien social et politique caractérisée par l’émergence de nouvelles socialisés. L’hypothèse au coeur de ce mémoire est que celles-ci peuvent être comprises comme l’aboutissant de l‘espoir collectivement partagé par les consommatrices d’améliorer leur propre condition biologique familiale, étant lui-même le fruit d’une financiarisation croissante des sciences du vivant. En analysant le discours « promissif » que représente le matériel promotionnel des banques autologues, notre objectif est alors d’identifier la manière par laquelle les multiples potentialités attribuées au sang de cordon définissent des subjectivités maternelles caractérisées par des obligations morales spécifiques. / The recent transformation of cord blood to a precious source of stem cells has given rise to a global commercial industry of conservation, which is now competing with a large network of public cord blood banks. This dissertation explores the socio-cultural context surrounding the emergence of that industry and aims at elucidating the ethical and political concerns that it generates. It begins by examining how public cord blood banks define themselves (and are defined by ethical commitees) as purveyors of values such as altruism and national solidarity -that is, values which were traditionally linked to the « redistributive » model of human blood and organs exchanges that emerged after World War II. It next argues that private banks are bringing about a radical transformation of the relationship between mothers and their biological “products”. This dissertation suggests that this innovative model of exchange is an expression of contemporary reconfigurations of the very notion of community, which is now characterized by what we call new forms of “biosociality”. Our hypothesis is that these new socialities can be understood as the consequence of a collective hope to improve familial biological conditions, which is itself the product of the growing financiarization of life sciences. By way of a foray into the « promissive » discourse employed by private banks for their promotional material, the dissertation attemps to identify how these potentialities attributed to cord blood define new maternal subjectivities characterized by specific moral duties and obligations.

Le phytomanagement de matrices contaminées en métaux couple leur réhabilitation écologique avec la production de biomasses végétales pour la bioéconomie. Un front de science est d’identifier des assemblages végétaux et d’optimiser leur production, aidée ou non par l’ajout d’amendements. Le phytomanagement de deux sols, l’un contaminé en Cu, l’autre en Cd, Pb et Zn, a été testé en conditions contrôlées. L’emploi conjoint de biochar et de grenaille d’acier diminue la phytotoxicité des 2 sols. En pots, sur 2 ans, cette combinaison d’amendements séquestre du carbone, diminue la phytotoxicité du sol contaminé en Cu et produit une biomasse d’Arundo donax L. et de Populus nigra L. non contaminée, utilisable par le secteur de l’énergie. Ces modalités de culture et d’amendement ont été installées pour un suivi à long terme sur le site contaminé en Cu. Parallèlement, en microcosmes, parmi 4 macrophytes utilisées en zone humide construite (CW) pour décontaminer des matrices aqueuses (i.e. Arundo donax L., Cyperus eragrostis Lam., Iris pseudacorus L. et Phalaris arundinacea L.), A. donax est la mieux adaptée pour fournir des racines à forte concentration en Cu utilisables pour produire un écocatalyseur riche en Cu. Le phytomanagement d’un effluent de bouillie bordelaise (EB, 69 μM Cu) par A. donax a été testé en CW pilote. Il est décontaminé en 48h, sa concentration en Cu respectant la réglementation du rejet d’effluent en réseau d'assainissement. Cependant, après un cycle de circulation, la concentration en Cu des racines d’A. donax (623 ± 140 mg Cu kg-1) est inférieure aux besoins de l’éco-catalyse, et le cycle serait à répéter pour atteindre les 1000 mg Cu kg-1 requis. / The phytomanagement of metal-contaminated matrices (soils and water) combines their ecological remediation and the production of non-food crops for the bioeconomy. One science frontier is to identify plant assemblage and to optimize their biomass production, aided or not by amendment addition and cultural practices. A Cu-contaminated soil and a Cd/Pb/Zn-contaminated one were phytomanaged in controlled conditions. The combination of biochar and iron grit reduced the phytotoxicity in both soils. In a 2-year pot experiment, this amendment combination decreased the phytotoxicity of the Cu-contaminated soil, enhanced soil C sequestration and produced an uncontaminated biomass of Arundo donax L. and Populus nigra L. adapted for bioenergy production. These combinations of culture and amendment are tested in field trial at the Cu-contaminated site. In parallel, in microcosm experiment, out of 4 macrophytes commonly used in constructed wetlands (CW) to clean up aqueous matrices (i.e. Arundo donax L., Cyperus eragrostis Lam., Iris pseudacorus L. and Phalaris arundinacea L.), A. donax was the best adapted to produce a high Cu-rich root mat potentially usable as Cu-ecocatalyst. Clean up of a Bordeaux mixture effluent (BME, 69 μM Cu) by A. donax was tested in a pilot-scale CW. The BME was decontaminated in 48 hours, its Cu concentration being in compliance for indirect discharge of chemical industry effluents. However, after one BME circulation cycle, root Cu concentration of A. donax roots (623 ± 140 mg kg-1) was lower than threshold value for Cu-ecocatalysts (1000 mg kg-1) and successive treatments must be repeated to achieve required Cu concentration.

Cirkulär ekonomi bygger på principerna om att designa bort avfall, där avfall ses som en råvaruresurs. För att övergå till ett fossilfritt samhälle kommer material från förnyelsebara råvaror att behövas. Biobaserade material har oftast inte samma tekniska egenskaper och estetiska uttryck som befintliga material, biobaserade DIY-material utvecklade från okonventionell råvaruresurs kan väcka starka positiva och negativa reaktioner hos användarna. Studien har undersökt hur man i en Material driven designprocess genom form och kultur kan skapa acceptans för ett biobaserat DIY material från en okonventionell råvaruresurs. Studiens huvudsyfte har varit att bidra med ny kunskap för att underlätta för designers i en Material Driven Designprocess, att identifiera användningsområden och produktform som kan stärka materialacceptans hos användare. Fördjupningsområden i studien är teorier för Hållbar utveckling, Cirkulär ekonomi, Bioekonomi, Material Driven Design for Sustainability och Culture Sensitive Design. Huvudmetoden i studien har varit Material Driven design, vilket innefattas av ett flertal designmetoder. Studien visar på att den kulturella koppling mellan användarna och råvarans ursprung har i denna studie haft en signifikant betydelse för material acceptansen genom att skapa mening för användaren och att materialet primärt behöver applicerat i en produkt på ett sådant sätt att användaren känner tillit till dess prestanda. Resultatet presenteras i form av ett förslag på en användare studie och en produktprototyp. / A circular economy is based on the principles of designing away waste, where waste is seen as a raw material resource. To move to a fossil-free society, materials from renewable raw materials will be needed. Bio-based materials usually do not have the same technical characteristics and aesthetic expressions as existing materials, bio-based DIY materials developed from unconventional raw material resources can provoke strong positive and negative reactions among users. This study has investigated how a Material-driven design process through form and culture can create acceptance for a bio-based DIY material from an unconventional raw material resource. The study's main purpose has been to contribute with new knowledge to make it easier for designers in a Material Driven Design process to identify uses and product forms that can strengthen material acceptance among users. In-depth areas in the study are theories for Sustainable Development, Circular Economy, Bioeconomy, Material Driven Design for Sustainability and Culture Sensitive Design. The main method of the study has been Material Driven Design, which is covered by several design methods. The study shows that the cultural link between the users and the origin of the raw material has had a significant impact on material acceptance by creating meaning for the user and that the material primarily needs to be applied in a product in such a way that the user has confidence in its performance. The results are presented in the form of a proposal for a user study and a product concept.

[ES] La presente investigación ha tenido como objetivo explorar el de modo en que el arte contemporáneo, puede contribuir a la adaptación biológica de los seres humanos desde la transición a la sostenibilidad de los complejos sistemas sociotécnicos. Debido al hecho de que el cerebro siempre está preparando hipótesis a futuro y conociendo en parte, como emerge la conciencia en él, nos preguntamos de qué forma la ciencia en toda su complejidad y las intersecciones que emergen entre diferentes disciplinas al analizarse contextos reales, el uso de las tecnologías y los diferentes sistemas de innovación contribuyen y pueden mejorar la adaptación cognitiva de los seres humanos ante posibles disrupciones sociales y medioambientales en los ecosistemas. En concreto se ha querido conocer de qué modo podemos aportar información de valor, a través de la pedagogía, el modelado de sistemas y la ciencia de sistemas. Al estudiar las estructuras emergentes en la autoorganización social, que intervienen en la continua transformación de los diferentes regímenes del paisaje dominante o Statu Quo del metabolismo socioeconómico global. A través de una triangulación de metodologías la investigación presupone la capacidad creativa de los seres humanos para abstraer la realidad y percibirla como totalidades, desde las que poner conciencia de nuestras interdependencias biológicas con los ecosistemas. Y situar en el contexto de investigación, la creencia de que, la clave de la sostenibilidad está en la organización de lo vivo, en el código orgánico y en las dinámicas relacionales. Creemos que el acceso al conocimiento es un fenómeno dinámico, espontáneo que se crea y se destruye infinitamente, como lo es el fenómeno de la conciencia. Al estudiar el contexto como agente crítico se ha elaborado una propuesta de cambio a nivel institucional, destacando que es posible, a futuro, que la ciencias de la complejidad integren el sistema valenciano de innovación. Para partir de una posición justificada desde un punto de vista de método científico se ha acotado el objeto de investigación y recurrido a la investigación de acción participativa de realismo crítico y como marco de trabajo o enfoque, la perspectiva multinivel (MLP), que estudia la complejidad de la transición a la sostenibilidad de los sistemas sociotécnicos de forma agregada, desde el campo de la sociología y esta se ha anclado como punto de partida en la sociología de los sistemas complejos adaptativos (SACS) / [CA] La present recerca ha tingut com a objectiu explorar la forma en què l'art contemporani, pot contribuir a l'adaptació biològica dels éssers humans des de la transició a la sostenibilitat dels complexos sistemes sociotècnics. Degut al fet fet de que el cervell sempre està preparant hipòtesi a futur i coneixent en part, com emergeix la consciència en ell, ens preguntem de quina forma la ciència en tota la seva complexitat i les interseccions que emergeixen de entreteixir l¿us de diferents disciplines en analitzar-se contextos reals, l'ús de les tecnologies i els diferents sistemes d'innovació contribueixen i poden millorar l'adaptació cognitiva dels éssers humans davant possibles disrupcions socials i mediambientals als ecosistemes. En concret s'ha volgut conèixer de quina manera podem aportar informació de valor, a través de la pedagogia, el modelatge de sistemes i la ciència de sistemas, de dades i la inteligencia artificial. En estudiar les estructures emergents en l'autoorganització social, que intervenen en la contínua transformació dels diferents règims del paisatge dominant o Statu quo del metabolisme socioeconòmic global, a través del nostre contexte local. Emprant una triangulació de metodologies , la recerca pressuposa la capacitat creativa dels éssers humans per a abstreure la realitat i percebre-la com a totalitats, des de les quals posar consciència de les nostres interdependències biològiques amb els ecosistemes. I situar a l'entorn de estudi , la creença, de que la clau de la sostenibilitat està en l'organització del viu, en el codi orgànic, en les dinàmiques relacionals. Creiem que l'accés al coneixement és un fenomen dinàmic, espontani que es crea i es destrueix infinitament, com ho és el fenomen de la consciència. En estudiar el context com a agent crític s'ha elaborat una proposta de canvi a nivell institucional, destacant que és possible, a futur, que la ciències de la complexitat integrin el Sistema Valencià d'Innovació (SVI), i el nacional. Per a partir d'una posició justificada des d'un punt de vista de mètode científic s'ha delimitat l'objecte de recerca i recorregut a la recerca d'acció participativa de realisme crític i com a marc de treball o enfocament, la Perspectiva Multi Nivell (MLP), que estudia la complexitat de forma agregada i com a punt de unió en el campo de estudi de la Sociología dels Sistemes Complexos Adaptatius (SACS) / [EN] The aim of this academic research is to explore how contemporary art can contribute to the biological adaptation of human beings in the transition to sustainability of complex socio-technical systems. Owing to the fact that the brain is always hypothesizing about the future and knowing to some extent how consciousness emerges, the question is raised of how science, technologies and different systems of innovation in all their complexity, and what emerges from the intersections between different disciplines when real contexts are analyzed, can contribute and can improve human beings' cognitive adaptation in the face of social and environmental disruption in ecosystems. Specifically, the intention has been to ascertain how we can contribute information of value in the following ways: By means of pedagogy, systems modelling and systems science. By studying the emerging structures in social self-organization which intervene in the ongoing transformation of the different regimes of the dominant landscape or the Statu quo of the global socio-economic metabolism. By means of the triangulation of methodologies, this study presupposes the creative capacity of human beings to abstract reality and to perceive it as totalities, thereby making us aware of our biological interdependence with ecosystems. This situates in a setting of discovery, the belief, that the key to sustainability is in the organization of the living, the organic code, and relational dynamics. We believe that the access to knowledge is a phenomenon which is both dynamic and spontaneous and which is created and destroyed in one neverending process, as is the phenomenon of consciousness. In the process of studying the context as the critical agent, a proposal for institutional change has been drawn up, a proposal which posits that in the future the Valencian system of innovation could be integrated in the sciences of complexity, a case in point could be UPV and more in particular the experience of a pre-doctoral student. In order to start from a position which can be justified from the point of view of the scientific method the object of this research has been limited, and the approach has been that of participatory action research and critical realism, while the framework or focus adopted was the Multi-Level Perspective (MLP), which studies complexities in aggregate form, connected across Sociology with Adaptative Complex Sytems (SACS) field of study. . / Méndez Gallart, MJ. (2023). Uso transdisciplinar del análisis sistémico en la ecología y en la creación de arte contemporáneo. Cambios de paradigma en la Valencia del siglo XXI [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/192757

Zahlreiche Hoffnungen sind mit einer auf Pflanzen basierenden Wirtschaft, einer Bioökonomie, verbunden. Ob deren Weiterentwicklung den Zustand der Umwelt und die Wohlfahrt eines Landes verbessern kann, bleibt jedoch fraglich. Sich im Aufbau befindliche Bioökonomie-Monitoring-Systeme haben die Aufgabe, Informationen über Zielkonflikte zu liefern und somit eine erkenntnisgestützte Politikgestaltung zu ermöglichen. Das Ziel dieser Doktorarbeit ist es, Erkenntnisse für die Weiterentwicklung solcher Systeme zu gewinnen. Bisher entwickelte Bioökonomie-Indikatoren sind ungeeignet, den Übergang von einer fossil-basierten zu einer bio-basierten Wirtschaft korrekt abzubilden. In der vorliegenden Arbeit werden deshalb entsprechende Indikatoren entwickelt und am Beispiel der Biokunststoffproduktion in Deutschland gemessen. Damit leiste ich einen Beitrag zur systematischen Indikatorenentwicklung, zur Charakterisierung einer bestimmten Bioökonomie-Transformation und zur quantitativen Modellierung der Indikatoren. Zukünftige Bioökonomie-Monitoring-Systeme könnten davon profitieren, wenn die Indikatorenentwicklung noch stärker als Prozess verstanden wird, der eine Auseinandersetzung mit den Zielen und deren Messbarkeit umfasst, sich so lange wiederholt bis zufriedenstellende Indikatoren verfügbar sind und die wichtigsten Akteure einbezieht. Zudem ist ein stärkerer Fokus auf nachhaltige Bioökonomie-Transformationen erforderlich, die sich an einem kreislauf- und suffizienzbasierten Wirtschaften orientieren und den Substitutionsbegriff weiter fassen als bisher. Das hier entwickelte Biokunststoff-Modell könnte in Monitoring-Systeme integriert werden, wenn es um Kohlenstoffflüsse und Post-Produktionsprozesse ergänzt wird. Forschungsbedarf besteht beim Aufbau eines auf gesellschaftliche Bedürfnisse fokussierten Monitoring-Systems und bei der Wirksamkeit von Monitoring-Systemen in der politischen Entscheidungsfindung. / The relationship between bioeconomy transitions and sustainable development is not straightforward. For policymakers it is often difficult to keep track of bioeconomy developments and formulate appropriate bioeconomy-related policies that are also conducive towards sustainable development. Consequently, bioeconomy monitoring systems have recently been initiated to provide more reliable sources of information. There is a clear mismatch between the vision of a transition from fossil-based to bio-based economies and available indicators. I aim here to enhance current bioeconomy monitoring systems by developing and applying a set of appropriate indicators and providing insight into three key issues: 1) how indicators can be systematically developed, 2) what dimensions of an economy need to receive attention while monitoring transition from a fossil-based to a bio-based one, and 3) what kinds of quantitative models are suitable for this purpose. This study shows that it is possible to quantify the bioeconomy transition and measure it with systematically developed indicators, applied to plastics substitution. I conclude that, 1) developing bioeconomy indicators should be a process that is goal-oriented, iterative, and inclusive, 2) bioeconomy transition indicators need to exhibit advancement in the circular use of biomass and in sufficient consumption behavior, and 3) the model developed here can be integrated into bioeconomy monitoring systems but requires advances regarding carbon flows and post-production processes. Developers of bioeconomy monitoring systems should develop new indicators through stronger involvement of carefully selected stakeholders. Policymakers need to participate more actively in designing such systems and provide greater and more stable funding. Research could explore sectoral strategies to reduce environmental impacts while fulfilling societal needs, design related indicator sets, and assess their relevance for political decision-making.

The climate on earth keeps getting warmer where heat waves, eutrophication, rising sea levels, extreme weather like flooding, droughts and wildfires are an expanding problem. The focus of this bachelor thesis is to determine the potential of mitigating eutrophication and while contributing to blue growth by harvesting and make use of reeds like Phragmites australis and Arundo donax. Reeds have the ability to quickly absorb nutrients from aquatic environments and there are opportunities to use them as a feedstock for producing biochar to be potentially used in areas such as soil improvement, fodder additive and carbon sequestration. Additionally, optimal biochar properties for the observed applications gets analysed. The thesis is based on a systematic literature review and an interview with Niclas Anvret at the non-profit organisation “Race for the Baltic”.  Results show that biochar produced according to parameters such as heating rate, biomass species and especially, different temperatures, results in varied characteristics that change the biochar's adsorption abilities, nutrient retention, alkalinity, stability, surface area and porosity volume. The different applications of biochar are, however, not easily determined. This is because of the fact that certain biochar properties, that are prominent in entirely different pyrolysis conditions, could both be beneficial for the same application. Additionally, the different attributes sometimes influence each other which gives rise to unclear patterns affecting use potential. To overcome these issues, more research is needed to clarify the correlations between attributes of the biochar and to determine which characteristics of biochar are best suited for each application.  In terms of how large-scale harvesting of reed could affect the ecosystem is also unclear, there is not enough research regarding the question to be able to draw clear conclusions. The reasoning behind this is that there are knowledge gaps, geographical differences, different unit measuring and methodology. The potential for biochar in the coal market is high and the demand in Sweden has risen over the past couple of years. There is also interest in using biochar as a soil amendment, to make use of nutrient content as well as applying organic matter to soils to potentially achieve long-term carbon sequestration. However, the production cost of biochar out of reed is relatively expensive, and it cannot compete with coal or other fertilisers/soil amendments on the market, with feedstock management usually being the most expensive part of production. Lastly, there is currently no harvesting method that can measure the amount of reed that needs to be harvested to be able to produce biochar on a large scale. / Klimatet på jorden blir allt varmare och värmeböljor, övergödning, stigande havsnivåer, extrema väder som översvämningar, torka och bränder är ett stigande problem. Syftet med denna kandidatuppsats är att undersöka potentialen att mildra eutrofiering och samtidigt bidra till blå tillväxt genom att skörda - och använda sig av vass som Phragmites australis och Arundo donax. Vass har en framträdande förmåga att absorbera näringsämnen. Det finns därför möjligheter att använda dem som råvara för att producera biokol som potentiellt kan användas i områden såsom jordförbättring, fodertillsatser och kolbindning. Utöver detta undersöks optimala egenskaper för biokol enligt de observerade applikationerna. Kandidatuppsatsen bygger på en systematisk litteraturstudie och en intervju med Niclas Anvret på den ideella organisationen ”Race for the Baltic”.  Resultaten indikerar att biokol, producerad i pyrolys enligt parametrar som uppvärmningshastighet, biomassa och i synnerhet olika temperaturer, resulterar i varierande egenskaper som förändrar biokolets absorptionsförmåga, bibehållande av näring, alkalinitet, stabilitet, ytarea och porositetsvolym. De olika tillämpningarna av biokol är emellertid svåra att avgöra på grund av vissa biokolegenskaper. Dessa egenskaper är framträdande under helt olika pyrolysförhållanden men kan samtidigt vara fördelaktiga för samma typ av applikation. Dessutom påverkar de olika attributen ibland varandra vilket ger upphov till komplexa trender som påverkar användningspotentialen. För att kunna dra tydliga slutsatser behövs mer forskning för att klargöra sambandet mellan biokolens attribut och för att bestämma vilken samling egenskaper hos biokol som passar bäst för varje applikation.  Hur storskalig skörd av vass kan påverka ekosystemet är fortfarande oklart. Det finns inte tillräckligt med forskning kring frågan för att kunna dra tydliga slutsatser. Detta beror på att det finns kunskapsluckor, geografiska skillnader, olika måttenheter och metoder för de studier som gjorts inom detta område. Potentialen för biokol på kolmarknaden är hög och efterfrågan i Sverige har ökat de senaste åren. Det finns också intresse för att använda biokol för jordförbättring, dels för att använda näringsinnehållet men också för att applicera biokol i jorden för att potentiellt uppnå långvarig kolbindning. Dock är produktionskostnaden för biokol gjort på vass mycket kostsam och kan därför inte konkurrera med fossilt kol eller andra gödselmedel jordförändringar på marknaden. Detta beror främst på råvaruhanteringen som är den dyraste delen av produktionen. Slutligen finns det för närvarande ingen skördemetod som kan mäta den mängd vass som behöver skördas för att kunna producera biokol i stor skala.