El presente trabajo describe la síntesis y caracterización de una serie de membranas híbridas organo-inorgánicas de intercambio iónico para su uso en pilas de combustible. Las membranas se prepararon por casting a partir de dispersiones de una serie de cargas inorgánicas fenil sulfonadas en disoluciones de Nafion, por una parte y poli estiren etilen/butilen estireno (SEBS) sulfonado. Como cargas se emplearon sílica gel, SBA-15 y sepiolita, todas ellas funcionalizadas con grupos de ácido fenilsulfónico. La sepiolita y la sílica gel se funcionalizaron anclando el grupo fenilo, al sólido. Se preparó la SBA-15 mediante una reacción sol-gel. Se funcionalizó mediante dos técnicas. El primer método consistió en funcionalizar en la síntesis y el segundo en funcionalizar la SBA-15 ya preparada al igual que las otras cargas. Se llevó a cabo una sulfonación heterogénea empleando una atmósfera de SO3 como agente sulfonante. El SEBS se sulfonó en disolución utilizando sulfato de acetilo como agente sulfonante. Posteriormente se preparó una disolución con el polímero sulfonado en THF/Etanol. Para las membranas Nafion se empleó una disolución comercial al 5% en alcoholes de bajo peso molecular. Se han caracterizado en primer lugar las cargas inorgánicas mediante medida de la capacidad de intercambio iónico y análisis elemental. De esta manera se seleccionaron las cargas a incorporar en las membranas. Con las cargas definitivas se ha hecho un ensayo de adsorción isoterma de N2 con el fin de obtener la superficie específica, un análisis termogravimétrico y se utilizó el SEM para determinar el tamaño de partícula. Las membranas se han caracterizado mediante absorción de agua, capacidad de intercambio iónico, SEM, TGA, DSC, DMA, FTIR y medida de la conductividad protónica por espectroscopía de impedancia. Del análisis microestructural se determinó que la sepiolita es la carga que proporciona mejores propiedades mecánicas a las membranas debido a su menor tamaño de partícula que p / Fernández Carretero, FJ. (2009). Síntesis y caracterización de membranas híbridas organo-inorgánicas para su uso en pilas de combustible [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4325

Esta tesis se centra en la construcción y usos de los modelos metabólicos a escala genómica para obtener biocombustibles de manera eficiente, como etanol e hidrógeno. Como organismo objetivo, se ha elegido a la cianobacteria Synechocystis sp. PCC6803. Este organismo ha sido estudiado como una potencial plataforma de producción alimentada por fotones, dada su capacidad de crecer solamente a partir de dióxido de carbono y fotones. Esta tesis versa acerca de los métodos para modelar, analizar, estimar y predecir el comportamiento del metabolismo de las células. La principal meta es extraer conocimiento de los diferentes aspectos biológicos de un organismo con el fin de utilizarlo para un objetivo industrial pertinente. Esta tesis ha sido estructurada en capítulos organizados de acuerdo con las sucesivas tareas que terminan con la construcción de una célula in silico que se comporta, idealmente, como la que está basada en el carbono. Este proceso suele comenzar con los archivos de anotación del genoma y termina con un modelo metabólico a escala genómica capaz de integrar datos -ómicos. El primer objetivo de la presente tesis es la reconstrucción de un modelo del metabolismo de esta cianobacteria que tenga en cuenta todas las reacciones presentes en la misma. Esta reconstrucción tenía que ser lo suficientemente flexible como para permitir el crecimiento en las distintas condiciones ambientales bajo las cuales este organismo crece en la naturaleza, así como permitir la integración de diferentes niveles de información biológica. Una vez que se cumplió este requisito, se pudieron simular variaciones ambientales y estudiar sus efectos desde una perspectiva de sistema. Se han estudiado hasta cinco diferentes condiciones de crecimiento en este modelo metabólico y sus diferencias han sido evaluadas. La siguiente tarea fue definir estrategias de producción para sopesar la viabilidad de este organismo como una plataforma de producción. Se simularon perturbaciones genéticas para e / This thesis is focused on the construction and uses of genome-scale metabolic models to efficiently obtain biofuels, such as ethanol and hydrogen. As a target organism, cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 was chosen. This organism has been studied as a potential photon-fuelled production platform, for its ability to grow only from carbon dioxide, water and photons. This dissertation verses about methods to model, analyse, estimate and predict the metabolic behaviour of cells. Principal goal is to extract knowledge from the different biological aspects of an organism in order to use it for an industrial relevant objective. This dissertation has been structured in chapters accordingly organized as the successive tasks that end up building an in silico cell that behaves as the carbon-based one. This process usually starts with the genome annotation files and ends up with a genome-scale metabolic model able to integrate ¿omics data. First objective of present thesis is to reconstruct a model of this cyanobacteria¿s metabolism that accounts for all the reactions present in it. This reconstruction had to be flexible enough as to allow growth under the different environmental conditions under which this organism grows in nature as well as to allow the integration of different levels of biological information. Once this requisite was met, environmental variations could be simulated and their effect studied under a system-wide perspective. Up to five different growth conditions were simulated on this metabolic model and differences were evaluated. Following assignment was to define production strategies to weigh this organism¿s viability as a production platform. Genetic perturbations were simulated to design strains with an enhanced production of three industrially-relevant metabolites: succinate, ethanol and hydrogen. Resulting sets of genetic modifications for the overproduction of those metabolites are, thus, proposed. Moreover, functional reactions couplings were studied and weighted to their metabolite production importance. Finally, genome-scale metabolic models allow establishing integrative approaches to include different types of data that help to find regulatory hotspots that can be targets of genetic modification. Such regulatory hubs were identified upon light/dark shifts and general metabolism operational principles inferred. All along this process, blind spots in Synechocystis sp. PCC6803 metabolism, and more importantly, blind spots in our understanding of it, are revealed. Overall, the work presented in this thesis unveils the industrial capabilities of cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803 to evolve interesting metabolites as a clean production platform. / Esta tesis es centra en la construcció i els usos del models metabòlics a escala genòmica per a obtenir eficientment biocombustibles, com etanol i hidrogen. Com a organisme diana, s¿elegí el cianobacteri Synechocystis sp. PCC6803. Aquest organisme ha segut estudiat com una plataforma de producció nodrida per fotons, per la seva habilitat per créixer a partir únicament de diòxid de carboni, aigua i fotons. Aquesta tesi versa sobre mètodes per a modelitzar, analitzar, estimar i predir el comportament metabòlic de cèl¿lules. La principal meta és extreure coneixement del diferents aspectes biològics d¿un organisme de manera que s¿usen per a un objectiu industrial rellevant. La tesi ha segut estructurada en capítols organitzats d¿acord a les successives tasques que acaben construint una cèl¿lula in silico que es comporta, idealment, com la que està basada en carboni. Aquest procés generalment comença amb els arxius de l¿anotació del genoma i acaba amb un model metabòlic a escala genòmica capaç d¿integrar dades ¿òmiques. El primer objectiu de la present tesi és la reconstrucció d¿un model del metabolisme d¿aquest cianobacteri que tinga en compte totes les reaccions que hi estan presents. Esta reconstrucció havia de ser prou flexible com per permetre la simulació del creixement en les diferents condicions ambientals en les quals aquest cianobacteri creix en la natura, així com permetre la integració de diferents nivells d¿informació biològica. Una vegada que aquest requisit fou assolit, es pogueren simular variacions ambientals i estudiar els seus efectes amb una perspectiva de sistema. S¿han simulat fins a cinc condicions de creixement en este model metabòlic i les seves diferències han segut avaluades. La següent tasca fou definir estratègies de producció per a valorar la viabilitat d¿aquest organisme com a plataforma de producció. Es simularen pertorbacions genètiques per al disseny de soques amb producció millorada de metabòlits de rellevància industrial: succinat, etanol i hidrogen. Així, es proposen conjunts de modificacions genètiques per a la sobreproducció d¿aquests metabòlits. També s'han estudiat reaccions acoblades funcionalment i s¿ha ponderat la seva importància en la producció de metabòlits. Finalment, els models metabòlics a escala genòmica permeten establir criteris per integrar diferents tipus de dades que ens ajuden a trobar punts importants de regulació. Eixos centres reguladors, que poden ser objecte de modificacions genètiques, han segut investigats baix canvis dràstics d¿il¿luminació i s¿han inferit principis operacionals del metabolisme. Al llarg d'aquest procés, s¿han revelat punts cecs al metabolisme de Synechocystis sp. PCC6803 i, el més important, punts cecs en la nostra comprensió d'aquest metabolisme. En general, el treball presentat en aquesta tesi dona a conèixer les capacitats industrials del cianobacteri Synechocystis sp. PCC6803 per a produir metabòlits d'interès, tot sent una plataforma de producció neta i sostenible. / Montagud Aquino, A. (2012). Modelling and analysis of biological systems to obtain biofuels [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17319

[EN] Nowadays the European cities usually present important problems at economic, social and environmental levels. The European Union has published policies to ease this issue, and several European cities are creating sustainable mobility urban plans with the measures which can be taken to improve the mobility system. Transport decisions have direct impact on transit times, urban connectivity, and have also effects in the environment, public health and society. Choosing the best enhancement to implement is a complex decision, depending on tangible and intangible criteria, which have to be taken into account together. A compromise solution that weighs travel quality, cost and sustainability inputs has to be achieved. This thesis develops a multicriteria hybrid method of help to the decision for the optimal consensuated selection of an urban mobility project among the possible ones. This method combines the experts' participation with the Delphi method, the analysis of their answers with the multicriteria analysis AHP and the VIKOR method to analyze the results and the stability of the optimal solution obtained. The methodology has been applied to the city of Valencia. / [ES] Las ciudades europeas actuales presentan importantes problemas de tipo económico, ambiental y social. La Unión Europea ha publicado leyes para solventar estos problemas, y varias ciudades europeas están desarrollando planes de movilidad urbana sostenible con medidas que se pueden implementar para mejorar la movilidad. Las decisiones sobre el transporte tienen impacto directo en los tiempos de circulación, la conectividad urbana, y también afectan al medio ambiente, la salud pública y la sociedad. Elegir la mejora óptima a desarrollar es una decisión compleja, que depende de factores tangibles e intangibles que deben tomarse en cuenta a la vez. Se debe encontrar una solución de compromiso que pondere calidad del viaje, coste y sostenibilidad. Esta tesis desarrolla un método híbrido multicriterio de ayuda a la decisión para la selección óptima consensuada de un proyecto de movilidad urbana entre varios posibles. Este método combina la participación de expertos mediante el método Delphi, el análisis de sus respuestas mediante el método de análisis multicriterio AHP y el método VIKOR para analizar los resultados y la estabilidad de la solución obtenida como óptima. El método se ha aplicado a la ciudad de Valencia. / [CA] Les ciutats europees actuals presenten importants problemes de tipus econòmic, ambiental i social. La Unió Europea ha publicat lleis per a solventar estos problemes, i varies ciutats europees estan desenvolupant plans de mobilitat urbana sustentable amb mesures que es poden implementar per a millorar la mobilitat. Les decisions sobre el transport tenen impacte directe en els temps de circulació, la connectivitat urbana i també afecten el medi ambient, la salut pública i la societat. Elegir la millora òptima a desenvolupar és una decisió complexa, que depèn de factors tangibles e intangibles que s'han de tomar en compte a la vegada. S'ha de trobar una solució de compromís que ponderi qualitat del viatge, cost i sostenibilitat. Aquesta tesi desenvolupa un mètode híbrid multicriteri d'ajuda a la decisió per la selecció òptima consensuada d'un projecte de mobilitat urbana entre varis possibles. Aquest mètode combina la participació d'experts mitjançant el mètode Delphi, l'anàlisi de les respostes mitjançant el mètode d'anàlisi multicriteri AHP i el mètode VIKOR per analitzar els resultats i la estabilitat de la solució obtinguda com òptima. El mètode s'ha aplicat a la ciutat de València. / Mazarío Díez, JL. (2015). Priorización de proyectos mejora para la movilidad urbana sostenible en la ciudad de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59436

[EN] E-Learning is growing fast in recent years and its business figures are increased annually worldwide. Proper training is a key to access and remain active in a labor market as changing and exigent as the present one. Private training providers, government and academic institutions are actively working on the development and delivery of e-learning courses. In this context of continuous increased in competition, it is natural there is growing interest in researching on student satisfaction in an e-learning environment. Student satisfaction is one of the results of the teaching-learning process and its role is relevant because of its direct relationship to cognitive learning, transfer of learning to the work environment, its influence on the continuity of student retention thereof, and of course, as an indicator of success in providing a training service. Research on student satisfaction in e-learning admits very diferent theoretical approaches that determine the use of dissimilar analysis variables, resulting in a variety of factors influencing satisfaction. For entities that develop and teach online training is crucial to know what factors influence student satisfaction to design courses tailored to the characteristics, needs and perceptions of their students and able to produce as a result a suitable degree of satisfaction. Despite the importance of e-learning in lifelong learning for active workers, few studies are focused on analyzing the satisfaction among this type of students. Moreover, the statistical analysis used in the research literature on this subject assume that linearity exists in the way that a specific factor influences in the overall student satisfaction. However, these factors may have an asymmetric behavior, where the factors causing satisfaction can not be the same as those that produce dissatisfaction. Recently, some studies in Southeast Asia have overcome this limitation by applying the Kano model, which considers the relationship between the coverage of a need and experienced satisfaction or dissatisfaction is not necessarily linear. However, in the western area there is no precedent in the application of this method to e-learning. The objectives of this research is to develop a theoretical model for analyzing the satisfaction in online courses for working professionals; establish a predictive model and identify the most important factors through a nonlinear model of perceived quality as the Kano model. To achieve this goal, this study has reviewed the main theoretical approaches used in the literature about student satisfaction in e-learning and the variables that have proved their influence on it, it has applied linear regression models and Kano model to study the linearity of the influence of factors on student satisfaction over a set of courses aimed at active workers and has been proposed and validated a predictive model to analyze the satisfaction of this students type. / [ES] La implantación de la formación online está creciendo mucho en los últimos años. Las cifras de negocio del e-learning se incrementan anualmente en todo el mundo. Una capacitación adecuada es un factor clave para acceder y mantenerse en activo en un mercado laboral tan cambiante y exigente como el actual. Proveedores privados de formación online, gobiernos e instituciones académicas están trabajando activamente en el desarrollo e impartición de este tipo de formación. En este contexto de incremento continuo de la competencia, es natural que haya crecido el interés por la investigación sobre la satisfacción de los estudiantes en un entorno online. La satisfacción del estudiante es uno de los resultados del proceso de enseñanza-aprendizaje y su importancia es relevante por su relación directa con el aprendizaje cognitivo, la transferencia del aprendizaje al entorno laboral, su infuencia en la continuidad del alumno y la fidelización del mismo, y por supuesto, como indicador del éxito en la prestación de un servicio de formación. La investigación sobre la satisfacción de los estudiantes en e-learning admite enfoques teóricos muy distintos. El empleo de diferentes enfoques analíticos determina el uso de variables dispares, lo que resulta en una variedad de factores de influencia en la satisfacción. Para las entidades que elaboran e imparten formación online es crucial conocer cuáles son los factores que influyen en la satisfacción del estudiante de e-learning para diseñar cursos ajustados a las características, necesidades y percepciones de sus alumnos y que sean capaces de producir en ellos un grado de satisfacción adecuado. A pesar de la importancia del e-learning en la formación continua de trabajadores en activo, son escasos los estudios centrados en analizar la satisfacción entre este perfil de estudiantes. Por otra parte, los métodos más utilizados de análisis estadístico en la literatura de investigación en el tema suponen que existe linealidad en la manera en que un determinado factor influye en la satisfacción global del estudiante. Sin embargo, estos factores pueden presentar un comportamiento asimétrico, donde los factores que producen satisfacción pueden no ser los mismos que los que producen insatisfacción. Recientemente, algunos estudios realizados en el sudeste asiático han superado esta limitación aplicando el modelo de Kano, que considera que la relación entre la cobertura de una necesidad y la satisfacción o insatisfacción experimentada no es necesariamente lineal. Sin embargo, en el ámbito occidental no hay precedentes en la aplicación de este método al e-learning. El objetivo de esta investigación es desarrollar un modelo teórico de análisis de la satisfacción en cursos online dirigidos a trabajadores en activo, el establecimiento de un modelo predictivo y la identificación de los factores más importantes mediante un modelo de calidad percibida no lineal, como el modelo de Kano. Para alcanzar este objetivo, en este trabajo se ha revisado cuáles son los principales enfoques teóricos utilizados en la literatura sobre satisfacción de los estudiantes de e-learning, se ha identificado las variables que han demostrado su influencia en la satisfacción y se ha propuesto un modelo teórico para su análisis. Se ha estudiado la linealidad de la influencia de los factores de satisfacción de los estudiantes sobre un conjunto de cursos dirigidos específicamente a trabajadores en activo mediante la aplicación de modelos de regresión lineal y el modelo de Kano. Y finalmente, se ha propuesto y validado un modelo predictivo para el análisis de la satisfacción de este perfil de estudiantes. / [CA] La implantació de la formació online està creixent molt en els últims anys. Les xifres de negoci del e-learning s'incrementen anualment en tot el món. Una capacitació adequada és un factor clau per a accedir i mantindre's en actiu en un mercat laboral tan canviant i exigent com l'actual. Proveïdors privats de formació online, governs i institucions acadèmiques estan treballant activament en el desenvolupament i impartició d'aquest tipus de formació. En este context d'increment continu de la competència, és natural que haja crescut l'interés per la investigació sobre la satisfacció dels estudiants en un entorn online. La satisfacció de l'estudiant és un dels resultats del procés d'ensenyança-aprenentatge i la seua importància és rellevant per la seua relació directa amb l'aprenentatge cognitiu, la transferència de l'aprenentatge a l'entorn laboral, la seua influència en la continuïtat de l'alumne i la fidelització del mateix, i per descomptat, com a indicador de l'èxit en la prestació d'un servici de formació. La investigació sobre la satisfacció dels estudiants en e-learning admet enfocaments teòrics molt distints. La utilització de diferents enfocaments analítics determina l'ús de variables dispars, la qual cosa resulta en una varietat de factors d'influència en la satisfacció. Per a les entitats que elaboren i impartixen formació online és crucial conéixer quins són els factors que influïxen en la satisfacció de l'estudiant de e-learning per a dissenyar cursos ajustats a les característiques, necessitats i percepcions dels seus alumnes i que siguen capaços de produir en ells un grau de satisfacció adequat. Malgrat la importància del e-learning en la formació contínua de treballadors en actiu, són escassos els estudis centrats a analitzar la satisfacció entre aquest perfil d'estudiants. D'altra banda, els mètodes més utilitzats d'anàlisi estadística en la literatura de recerca en el tema suposen que existeix linealidad en la manera en què un determinat factor influeix en la satisfacció global de l'estudiant. No obstant açò, aquests factors poden presentar un comportament asimètric, on els factors que produeixen satisfacció poden no ser els mateixos que els que produeixen insatisfacció. Recentment, alguns estudis realitzats en el sud-est asiàtic han superat aquesta limitació aplicant el model de Kano, que considera que la relació entre la cobertura d'una necessitat i la satisfacció o insatisfacció experimentada no és necessàriament lineal. No obstant açò, en l'àmbit occidental no hi ha precedents en l'aplicació d'aquest mètode al e-learning. L'objectiu d'aquesta recerca és desenvolupar un model teòric d'anàlisi de la satisfacció en cursos online dirigits a treballadors en actiu, l'establiment d'un model predictiu i la identificació dels factors més importants mitjançant un model de qualitat percebuda no lineal, com el model de Kano. Per a aconseguir aquest objectiu, en aquest treball s'ha revisat quins són els principals enfocaments teòrics utilitzats en la literatura sobre satisfacció dels estudiants de e-learning, s'ha identificat les variables que han demostrat la seua influència en la satisfacció i s'ha proposat un model teòric per a la seua anàlisi. S'ha estudiat la linealidad de la influència dels factors de satisfacció dels estudiants sobre un conjunt de cursos dirigits específicament a treballadors en actiu mitjançant l'aplicació de models de regressió lineal i el model de Kano. I finalment, s'ha proposat i validat un model predictiu per a l'anàlisi de la satisfacció d'aquest perfil d'estudiants. / Guerrero Alonso, MA. (2015). APLICACIÓN DEL MODELO DE KANO AL ANÁLISIS DE LA SATISFACCIÓN DE LOS ESTUDIANTES EN LOS CURSOS DE FORMACIÓN ONLINE [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59523

Tesis por compendio / [EN] The increase in energy needs, particularly in terms of environmental protection, has greatly stimulated research in the field of photovoltaic conversion in recent years. Solar radiation provides an excellent resource for producing clean and sustainable electricity without toxic pollution or global warming, but in terms of high demand for energy for electricity production as well as the toxicity or scarcity of components constitute the solar cells, this solar transformation technology is still somewhat limited. Because these parameters constitute the main environmental concerns surrounding the photovoltaic industry. The compound Cu2ZnSnS4 (CZTS) can be considered as one of the most promising absorbent layer materials for low cost thin film solar cells. The abundance and non-toxicity of the constituent elements this promising material is the subject of this work. Obviously, this leads us to think about optimizing the other parameters influencing the formation of thin layers by the electrodeposition method. An electrochemical deposition technique which offers an advantageous alternative from an economic point of view and especially from the possibility of using large surface substrates. The initial focus was on determining the optimal parameters for the CZTS quaternary thin film development process. The electrodeposition is implemented by the technique of polarization of a potentiostatic electrode. Because this technique is based on the deposition potential of each substance constituting the electrolytic bath, a study has been conducted on the effect of the factors of complexity in order to assimilate these reduction potentials. Then, the annealing process which is a necessary step in the formation of absorbent layers in CZTS was mastered, under the influence of the complexity factor so as to reduce the annealing temperature while preserving the properties of the material. High quality kesterite films with a compact morphology and a well-defined crystal structure at low temperatures were synthesized using Na2SO4 as the complexing agent. Subsequently, the CZTS kesterite films were prepared on different conductive substrates (ITO, FTO and Mo / glass) due to specifying the effect of back contact. The best behavior is a specific combination of the parameters studied. This work made it possible in particular to master the composition of the films deposited, the annealing process as well as the necessary characterization techniques. Finally, our strategy implements a digital simulation of the CZTS solar cell using the SCAPS-1D software. After the experimental visualization of the thin layers of CZTS on different conductive substrates, modeling by the SCAPS-1D software of the CZTS solar cell device showed that the back-contact Mo mounts the best performances. / [ES] El aumento de las necesidades energéticas, particularmente en términos de protección del medio ambiente, ha estimulado en gran medida la investigación en el campo de la conversión fotovoltaica en los últimos años. La radiación solar proporciona un recurso excelente para producir electricidad limpia y sostenible sin contaminación tóxica o calentamiento global, pero en términos de alta demanda de energía eléctrica, así como la toxicidad o escasez de componentes que constituyen las células solares, esta tecnología de transformación solar todavía es algo limitada. En consecuencia estos parámetros constituyen las principales preocupaciones ambientales que rodean a la industria fotovoltaica. El compuesto Cu2ZnSnS4 (CZTS) puede considerarse como uno de los materiales absorbentes más prometedores para las células solares de película delgada de bajo costo. La abundancia y la no toxicidad de los elementos constitutivos de este prometedor material es el tema de este trabajo. Este objetivo nos ha llevado a pensar en optimizar los parámetros que influyen en la formación de capas delgadas por métodos electroquímicos. La técnica de deposición electroquímica o electrodeposición catódica ofrece una alternativa ventajosa desde un punto de vista económico y especialmente ofrece la posibilidad de utilizar sustratos de gran superficie. El enfoque inicial fue determinar los parámetros óptimos para el proceso de desarrollo de película delgada cuaternaria de CZTS. La electrodeposición se implementó mediante la técnica de polarización de un electrodo por el método potenciostático, o sea a potencial constante. Debido a que esta técnica se basa en el potencial de deposición de cada sustancia que constituye el baño electrolítico, se ha llevado a cabo un estudio sobre el efecto de los factores de complejidad para acercar estos potenciales de reducción. Una vez fueron depositadas las capas, se continuó con el estudio del proceso de recocido, que es un paso necesario en la formación de capas absorbentes de CZTS bajo la influencia del factor de complejidad, debido a que conviene reducir la temperatura de recocido mientras se intenta conservan las propiedades del material. Se sintetizaron películas de kesterita de alta calidad con una morfología compacta y una estructura cristalina bien definida a bajas temperaturas usando Na2SO4 como agente acomplejante. Posteriormente, las películas de kesterita CZTS se prepararon en diferentes sustratos conductores (ITO, FTO y Mo / vidrio) para estudiar el efecto del contacto posterior. Comprobamos que el mejor comportamiento se produce para una combinación específica de los parámetros estudiados. En particular este trabajo nos ha permitido controlar la composición de las películas depositadas, dominar el proceso de recocido y usar las técnicas de caracterización necesarias para evaluar la composicion, calidad y propiedades optoelectrónicas de las capas de CZTS sintetizadas. Finalmente, nuestra estrategia implementa una simulación digital de la célula solar CZTS utilizando el software SCAPS-1D. Después de la visualización experimental de las capas delgadas de CZTS en diferentes sustratos conductores, el modelado por el software SCAPS1D del dispositivo de células solares CZTS demostró que el contacto trasero Mo ofrece los mejores rendimientos. / [FR] L'augmentation des besoins énergétiques, notamment en matière de protection de l'environnement, a fortement stimulé la recherche dans le domaine de la conversion photovoltaïque ces dernières années. Le rayonnement solaire fournit une excellente ressource pour produire de l'électricité propre et durable sans pollution toxique ni réchauffement climatique, mais en termes de forte demande d'énergie pour la production de l’électricité ainsi que la toxicité ou la rareté des composants constituent les cellules solaires, cette technologie de transformation solaire est encore un peu limitée. En raison que ces paramètres constituent les principales préoccupations environnementales entourant l'industrie photovoltaïque. Le composé C2ZnSnS4 (CZTS) peut être considéré comme l'un des matériaux de couche absorbante les plus prometteurs pour les cellules solaires en couches minces à faible coût. L’abondance et la non-toxicité des éléments constitutifs ce matériau prometteur fait l'objet de ce travail. De toute évidence, cela nous amène à réfléchir pour optimiser les autres paramètres influençant la formation de couches minces par la méthode d'électrodéposition. Une technique de dépôt par voie électrochimique qui offre une alternative avantageuse du point de vue économique et surtout de la possibilité d’utiliser des substrats de grande surface. Initialement, l'accent était mis sur la détermination des paramètres optimaux pour le processus d’élaboration de couches minces du quaternaire CZTS. L'électrodéposition est mise en œuvre par la technique de polarisation d'une électrode potentiostatique. En raison, que cette technique reposant sur le potentiel de dépôt de chaque substance constituant le bain électrolytique, une étude a été menée sur l'effet des facteurs de complexité afin de rapprocher ces potentiels de réduction. Ensuite, Le processus de recuit qui est une étape nécessaire dans la formation de couches absorbantes en CZTS a été maîtriser, sous l'influence du facteur de complexité en raison de réduire la température de recuit tout en conservant les propriétés du matériau. Des films de kësterite de haute qualité avec une morphologie compacte et une structure cristalline bien définie à basse température ont été synthétisés en utilisant Na2SO4 comme agent complexant. Par la suite, les films de kestérite CZTS ont été préparés sur différents substrats conducteurs (ITO, FTO et Mo / verre) en raison de spécifier l'effet du contact arrière. Le meilleur comportement est une combinaison spécifique des paramètres étudiés. Ces travaux ont permis notamment de maîtriser la composition des films déposés, le processus de recuit ainsi que les techniques de caractérisation nécessaire. Finalement, notre stratégie met en œuvre une simulation numérique de la cellule solaire CZTS à l'aide du logiciel SCAPS − 1D. Après la visualisation expérimentale des couches minces de Czts sur différent substrats conducteur, une modélisation par le logiciel SCAPS-1D du dispositif CZTS cellules solaires a montré que le Mo contact arrière monte les meilleures performances. / [CA] L'augment de les necessitats energètiques, particularment en termes de protecció de l'entorn, ha estimulat en gran mesura la investigació en el camp de la conversió fotovoltaica en els últims anys. La radiació solar proporciona un recurs excel·lent per produir electricitat neta i sostenible sense contaminació tòxica ni escalfament global, però en termes de l'alta demanda d'energia elèctrica, així com la toxicitat o escassetat de components que constitueixen les cèl·lules solars, aquesta tecnologia de transformació solar encara trova barreres limitadores. En conseqüència aquests paràmetres constitueixen les principals preocupacions ambientals que envolten a la indústria fotovoltaica. El compost Cu2ZnSnS4 (CZTS) pot considerar-se com un dels materials absorbents més prometedors per a les cèl·lules solars de pel·lícula prima i de baix cost. L'abundància i la no toxicitat dels elements constitutius d'aquest prometedor material és el tema d'aquest treball. Aquest objectiu ens ha portat a treballar en l’optimització dels paràmetres que influeixen en la formació de capes primes de CZTS per mètodes electroquímics. La tècnica de deposició electroquímica o electrodeposició catòdica ofereix una alternativa avantatjosa des d'un punt de vista econòmic i especialment ofereix la possibilitat d'utilitzar substrats de gran superfície. L'enfocament inicial va ser determinar els paràmetres òptims per al procés de desenvolupament d’una pel·lícula prima quaternària de CZTS. La electrodeposició es va implementar mitjançant la tècnica de polarització d'un elèctrode pel mètode potenciostàtic, o siga a potencial constant. Aquesta tècnica es basa en el potencial de deposició de cada substància que constitueix el bany electrolític es diferent i per tant s'ha dut a terme un estudi sobre l'efecte dels factors de complexitat per tal apropar aquests potencials de reducció de tots els components involucrats. Un cop van ser dipositades les capes, es va continuar amb l’estudi del procés de recuit, que és un pas necessari en la formació de capes absorbents de CZTS sota la influència del factor de complexitat, a causa de la reducció de la temperatura de recuit mentre es conserven les propietats de l'material. Es van sintetitzar pel·lícules de kesterita d'alta qualitat amb una morfologia compacta i una estructura cristal·lina ben definida a baixes temperatures usant Na2SO4 com a agent acomplexant. Posteriorment, les pel·lícules de kesterita CZTS es van preparar en diferents substrats conductors (ITO, FTO i Mo / vidre) per estudiar l'efecte del contacte posterior sobre les capes fines. Obtinguerem que el millor comportament és una combinació específica dels paràmetres estudiats. En particular aquest treball ens ha permès controlar la composició de les pel·lícules dipositades, controlar el procés de recuit i usar les tècniques de caracterització necessàries per avaluar la composició, qualitat i propietats optoelectròniques de les capes de CZTS depositades. Finalment, en la nostra estratègia es va implementar una simulació numérica d’una cèl·lula solar de CZTS utilitzant el programari SCAPS-1D. Després de la visualització experimental de les capes primes de CZTS en diferents substrats conductors, el modelatge pel programari SCAPS-1D del dispositiu fotovoltaic de CZTS va demostrar que el contacte posterior de Mo és el que ofereix el millor rendiment. / I would like to thank the Moroccan Center for Scientific and Technical Research and the Doctoral school of the Polytechnic University of Valencia for the financial assistance they have allocated. I also extend my sincere thanks to the UPV Electron Microscopy Service and to Mr Ángel Sans Tresserras for their help to learn how to work with characterization techniques. / Toura, H. (2020). Elaboration and characterization by electrochemical technique CZTS thin layers for photovoltaic application [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/154334 / Compendio

[ES] La interoperabilidad semántica de la información sanitaria es un requisito imprescindible para la sostenibilidad de la atención sanitaria, y es fundamental para afrontar los nuevos retos sanitarios de un mundo globalizado. Esta tesis aporta nuevas metodologías para abordar algunos de los aspectos fundamentales de la interoperabilidad semántica, específicamente aquellos relacionados con la definición y gobernanza de modelos de información clínica expresados en forma de arquetipo. Las aportaciones de la tesis son: - Estudio de las metodologías de modelado existentes de componentes de interoperabilidad semántica que influirán en la definición de una metodología de modelado de arquetipos. - Análisis comparativo de los sistemas e iniciativas existentes para la gobernanza de modelos de información clínica. - Una propuesta de Metodología de Modelado de Arquetipos unificada que formalice las fases de desarrollo del arquetipo, los participantes requeridos y las buenas prácticas a seguir. - Identificación y definición de principios y características de gobernanza de arquetipos. - Diseño y desarrollo de herramientas que brinden soporte al modelado y la gobernanza de arquetipos. Las aportaciones de esta tesis se han puesto en práctica en múltiples proyectos y experiencias de desarrollo. Estas experiencias varían desde un proyecto local dentro de una sola organización que requirió la reutilización de datos clínicos basados en principios de interoperabilidad semántica, hasta el desarrollo de proyectos de historia clínica electrónica de alcance nacional. / [CA] La interoperabilitat semàntica de la informació sanitària és un requisit imprescindible per a la sostenibilitat de l'atenció sanitària, i és fonamental per a afrontar els nous reptes sanitaris d'un món globalitzat. Aquesta tesi aporta noves metodologies per a abordar alguns dels aspectes fonamentals de la interoperabilitat semàntica, específicament aquells relacionats amb la definició i govern de models d'informació clínica expressats en forma d'arquetip. Les aportacions de la tesi són: - Estudi de les metodologies de modelatge existents de components d'interoperabilitat semàntica que influiran en la definició d'una metodologia de modelatge d'arquetips. - Anàlisi comparativa dels sistemes i iniciatives existents per al govern de models d'informació clínica. - Una proposta de Metodologia de Modelatge d'Arquetips unificada que formalitza les fases de desenvolupament de l'arquetip, els participants requerits i les bones pràctiques a seguir. - Identificació i definició de principis i característiques de govern d'arquetips. - Disseny i desenvolupament d'eines que brinden suport al modelatge i al govern d'arquetips. Les aportacions d'aquesta tesi s'han posat en pràctica en múltiples projectes i experiències de desenvolupament. Aquestes experiències varien des d'un projecte local dins d'una sola organització que va requerir la reutilització de dades clíniques basades en principis d'interoperabilitat semàntica, fins al desenvolupament de projectes d'història clínica electrònica d'abast nacional. / [EN] Semantic interoperability of health information is an essential requirement for the sustainability of healthcare, and it is essential to face the new health challenges of a globalized world. This thesis provides new methodologies to tackle some of the fundamental aspects of semantic interoperability, specifically those aspects related to the definition and governance of clinical information models expressed in the form of archetypes. The contributions of the thesis are: - Study of existing modeling methodologies of semantic interoperability components that will influence in the definition of an archetype modeling methodology. - Comparative analysis of existing clinical information model governance systems and initiatives. - A proposal of a unified Archetype Modeling Methodology that formalizes the phases of archetype development, the required participants, and the good practices to be followed. - Identification and definition of archetype governance principles and characteristics. - Design and development of tools that provide support to archetype modeling and governance. The contributions of this thesis have been put into practice in multiple projects and development experiences. These experiences vary from a local project inside a single organization that required a reuse on clinical data based on semantic interoperability principles, to the development of national electronic health record projects. / This thesis was partially funded by the Ministerio de Economía y Competitividad, ayudas para contratos para la formación de doctores en empresas “Doctorados Industriales”, grant DI-14-06564 and by the Agencia Valenciana de la Innovación, ayudas del Programa de Promoción del Talento – Doctorados empresariales (INNODOCTO), grant INNTA3/2020/12. / Moner Cano, D. (2021). Archetype development and governance methodologies for the electronic health record [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/164916

[ES] En este trabajo de Tesis se han llevado a cabo cuatro líneas de investigación a fin de analizar el comportamiento acústico de nuevas soluciones basadas en tejidos textiles procedentes de la industria textil, a partir de modificaciones o combinaciones estructurales de los mismos. En esta Tesis se ha estudiado la estructura de la fibra textil a partir del análisis de los parámetros macroestructurales de la fibra, como la finura, la longitud, y la sección transversal. Además, se ha investigado el grado de influencia de estos parámetros sobre la absorción acústica. Se pudo evidenciar que la finura de la fibra tiene una influencia significativa en la absorción acústica en comparación con la longitud de fibra. Además, las fibras huecas tienen un mejor comportamiento acústico, comparado con las fibras sólidas. Una vez analizada la estructura y la composición de la fibra, se adhirieron microcápsulas en la superficie de los tejidos textiles a fin de aumentar la absorción acústica de éstos. Para ello, se han considerado distintas posibilidades de diseño según el tipo de tejido base usado, la homogeneidad de los tejidos de base dopada y la concentración de microcápsulas. Además, se ha utilizado un modelo de membrana con la finalidad de predecir el comportamiento acústico de tejidos textiles dopados con microcápsulas. En este estudio se pudo comprobar que la absorción acústica está influenciada por el dopaje de los tejidos con MCCs. Seguidamente, se combinaron tejidos textiles con con otros materiales con el objetivo de disponer de absorción selectiva o de aumentar la absorción acústica en el rango de frecuencias de trabajo. Asimismo, se ha pretendido observar el efecto acústico de espumas tradicionales perforadas mediante diferentes tecnologías. Además, se han utilizado modelos de doble porosidad y métodos numéricos con la finalidad de validar los resultados obtenidos experimentalmente. Se pudo comprobar que la absorción acústica del sistema tejido-espuma perforada depende ligeramente del textil usado. Además, se obtuvo gran concordancia entre los valores predichos y experimentales. Finalmente, se ha analizado la influencia de la estructura del tejido. Se ha investigado el efecto acústico producido por los parámetros geométricos, utilizados en el diseño de tejidos plegados, como la longitud del pliegue, el número de pliegues, la distancia entre pliegues consecutivos o la altura del pliegue. Se ha pretendido, mediante cambios en la estructura del tejido textil, obtener valores de absorción típicos de un material acústico. Además, se ha utilizado un modelo de membrana permeable plegada con el fin de predecir el coeficiente de absorción acústica en campo difuso. En este estudio se pudo comprobar que los tejidos plegados presentan un mayor coeficiente de absorción acústica en medias y altas frecuencias, tanto en incidencia normal como en incidencia aleatoria. Además, a menor número de pliegues, se consiguen valores más elevados de absorción acústica en todo el margen frecuencial. / [CA] En aquest treball de Tesi s'han dut a terme quatre línies de recerca per tal d'analitzar el comportament acústic de noves solucions basades en teixits tèxtils procedents de la indústria tèxtil, a partir de modificacions o combinacions estructurals dels mateixos. En aquesta Tesi s'ha estudiat l'estructura de la fibra tèxtil a partir de l'anàlisi dels paràmetres macroestructurals de la fibra, com la finor, la longitud, i la secció transversal. A més a més, s'ha investigat el grau d'influència d'aquests paràmetres sobre l'absorció acústica. Es va poder evidenciar que la finor de la fibra té una influència significativa en l'absorció acústica en comparació amb la longitud de fibra. A més, les fibres buides tenen un millor comportament acústic, comparat amb les fibres sòlides. Una volta analitzada l'estructura i la composició de la fibra, es van adherir microcàpsules en la superfície dels teixits tèxtils a fi d'augmentar l'absorció acústica d'aquests. Per a això, s'han considerat diferents possibilitats de disseny segons el tipus de teixit bàsic emprat, l'homogeneïtat dels teixits de base dopada i la concentració de microcàpsules. A més a més, s'ha utilitzat un model de membrana amb la finalitat de predir el comportament acústic de teixits tèxtils dopats amb microcàpsules. En aquest estudi es va comprovar que l'absorció acústica està influenciada pel dopatge dels teixits amb MCCs. Seguidament, es van combinar teixits tèxtils amb amb altres materials amb l'objectiu de disposar d'absorció selectiva o d'augmentar l'absorció acústica en el rang de freqüències de treball. Així mateix, s'ha pretès observar l'efecte acústic d'espumes tradicionals perforades mitjançant diferents tecnologies. A més a més, s'han utilitzat models de doble porositat i mètodes numèrics amb la finalitat de validar els resultats obtinguts experimentalment. Es va comprovar que l'absorció acústica de sistema teixit-espuma perforada depèn lleugerament del tèxtil usat. A més, es va obtenir gran concordança entre els valors predits i experimentals. Finalment, s'ha analitzat la influència de l'estructura del teixit. S'ha investigat l'efecte acústic produït pels paràmetres geomètrics, utilitzats en el disseny de teixits plegats, com la longitud del plec, el nombre de plecs, la distància entre plecs consecutius o l'alçada del plec. S'ha pretès, mitjançant canvis en l'estructura del teixit tèxtil, obtenir valors d'absorció típics d'un material acústic. A més a més, s'ha utilitzat un model de membrana permeable plegada per tal de predir el coeficient d'absorció acústica en camp difús. En aquest estudi es va poder comprovar que els teixits plegats presenten un major coeficient d'absorció acústica en mitges i altes freqüències, tant en incidència normal com en incidència aleatòria. A més, a menor nombre de plecs, s'aconsegueixen valors més elevats d'absorció acústica en tot el marge freqüencial. / [EN] In this thesis work, four lines of research have been carried out in order to analyse the acoustic behaviour of new solutions based on textile fabrics from the textile industry. In this Thesis, the structure of the textile fibre has been studied from the analysis of the macrostructural parameters of the fibre, such as fineness, length, and cross section. Furthermore, the degree of influence of these parameters on acoustic absorption has been investigated. It could be shown that the fineness of the fibre has a significant influence on the acoustic absorption compared to the length of the fibre. In addition, hollow fibres have a better acoustic behaviour, compared to solid fibres. Once the structure and composition of the fibre had been analysed, microcapsules were adhered to the surface of the textile fabrics to increase their acoustic absorption. For this, different design possibilities have been considered according to the type of base fabric used, the homogeneity of the doped base fabrics and the concentration of microcapsules. In addition, a membrane model has been used to predict the acoustic behaviour of textile fabrics doped with microcapsules. In this study it was found that acoustic absorption is influenced by fabric doping with MCCs. Then, textile fabrics were combined with other materials in order to have selective absorption or to increase acoustic absorption in the range of working frequencies. In the same way, it has been tried to observe the acoustic effect of traditional foams perforated with different technologies. In addition, double porosity models and numerical methods have been used to validate the results obtained experimentally. It was found that the acoustic absorption of the perforated fabric-foam system depends slightly on the textile used. In addition, great agreement was obtained between the predicted and experimental values. Finally, the influence of the fabric structure has been analysed. The acoustic effect produced by the geometric parameters used in the design of folded fabrics, such as the length of the fold, the number of folds, the distance between consecutive folds or the height of the fold has been investigated. It has been tried to obtain typical absorption values of an acoustic material through changes in the structure of the textile fabric. Furthermore, a folded permeable membrane model has been used to predict the acoustic absorption coefficient in diffuse field. In this study, it was found that folded fabrics have a higher acoustic absorption coefficient in medium and high frequencies, both in normal incidence and in random incidence. Furthermore, the fewer the folds, the higher the acoustic absorption values are achieved throughout the frequency range. / Atiénzar Navarro, R. (2021). Estudio, modelado y caracterización acústica de nuevas soluciones en base a tejidos textiles [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/166795

Tesis por compendio / [ES] La idea general de esta tesis es estudiar el papel que el Análisis de Ciclo de Vida (ACV) puede jugar como una herramienta para la toma de decisiones durante la fase de proyecto de una obra de construcción. El ACV es una metodología que permite el cálculo de los impactos ambientales de cualquier actividad humana. Este trabajo está construido en tres niveles, el estudio de materiales de construcción individualmente, las soluciones constructivas y por último el conjunto del edificio. A medida que los capítulos progresan, el foco del estudio se aleja desde las particularidades asociadas con los materiales hasta llegar al estudio del ciclo de vida de los edificios. El capítulo uno corresponde con el primer nivel. En este capítulo, varios biocomposites que contienen resina bio-epoxi se comparan con la placa de yeso laminado en términos de sus impactos medioambientales y sus propiedades mecánicas. En el caso de las soluciones constructivas, esta tesis analiza, además de los impactos ambientales, otros parámetros relevantes, tales como el comportamiento acústico y térmico. Sin un comportamiento adecuado en esos aspectos. las soluciones constructivas sostenibles no pueden considerarse una alternativa a las convencionales. En el caso del capítulo 2, se comparan varios tipos de particiones que combinan los biocomposites estudiados en el primer capítulo con absorbentes acústicos convencionales y no convencionales en términos de sus impactos medioambientales y su aislamiento a ruido aéreo. El tercer capítulo continúa tratando las soluciones constructivas. En este caso se analiza el uso de paneles de fachada formados a partir de residuo de paja de arroz generada en el parque natural de la Albufera. Una fachada compuesta por estos paneles se compara a una fachada de doble hoja de ladrillo. El estudio lidia con la comparación de sus impactos ambientales, su aislamiento a ruido aéreo y su transmitancia térmica. Además se analiza el comportamiento higrotérmico de la fachada de paja. El último capítulo compara los impactos ambientales de una casa de madera pensada para ser una referencia de la media europea en cinco ciudades diferentes. Las ciudades estudiadas son Munich, Ljubljana, Portorož, Madrid, and Valencia. El propósito es comprender como las barreras hacia la sostenibilidad regenerativa cambian dependiendo de la ubicación. En referencia a los resultados, el primer capítulo indica que los composites propuestos pueden ser una alternativa sostenible a la placa de yeso laminado al reducir un 50% su impacto ambiental. El segundo capítulo muestra que reemplazar la placa de yeso laminado y la lana mineral de las particiones por los biocomposites y con un material basado en residuo de lana de oveja puede reducir las emisiones de carbono un 60%. El tercer capítulo señala la importancia de encontrar manera de utilizar la paja de arroz de la albufera como materia prima. Además, la fachada de paja de arroz analizada demuestra no solo ser beneficiosa para el medio ambiente (evita la emisión de 52 kg de CO2 eq. por metro cuadrado), sino también demuestra ser una alternativa adecuada en términos de su comportamiento acústico, térmico e higrotérmico. Debido a los beneficios ambientales que el uso de los paneles de paja supone para el medio ambiente, la paja de arroz puede ser considerada como un material glocal. El último capítulo muestra que las medidas de sostenibilidad convencional, como el uso de la madera en la estructura y el aumento del aislamiento, no son suficientes para llegar a construir edificios regenerativos ni de emisiones de carbono neutras (NZED). El uso de materiales de base biológica, un correcto diseño y nuevas tecnologías enfocadas a la eficiencia energética son fundamentales para alcanzar el objetivo de la sostenibilidad regenerativa. En general los resultados enfatizan la necesidad de utilizar el ACV como una herramienta para la toma de decisiones en fase de proyecto de un edificio. El ACV es la única metodología capaz de ofrecer una representación fiable de la influencia que un edificio tiene sobre el medio ambiente / [CA] La idea general d'aquesta tesi es estudiar del paper que l'Anàlisi de Cicle de Vida (ACV) podria jugar com a ferramenta per a la pressa de decisions durant la fase de projecte d'una obra de construcció. El ACV és una metodologia que permet el càlcul dels impactes ambientals de qualsevol activitat humana. Aquest treball està construït en tres nivells, el estudi de materials de construcció de manera individual, les solucions constructives i per últim l'edifici com a conjunt. A mesura que els capítols progressen, el focus s'allunya des de les particularitats dels materials fins arribar a l'estudi del cicle de vida dels edificis. El capítol 1 es correspon amb el primer nivell. En aquest capítol. diversos biocomposites formats amb resina bio-epoxi es comparen amb la placa de guix laminat en termes dels seus impactes ambientals y les propietats mecàniques. En el cas de les solucions constructives, aquesta tesi analitza, a més dels impactes ambientals, uns altres paràmetres rellevants, com el comportament acústic i tèrmic. Sense un comportament adequat en eixos aspectes, una solució constructiva composada de materials sostenibles no pot ser considerada una alternativa al mètodes de construcció convencional. En el cas del segon capítol, diversos tipus de particions que combinen els biocomposites estudiats en el primer capítol amb absorbents acústics convencionals i no convencionals en termes dels seus impactes ambiental i el seu aïllament a soroll aeri. El tercer capítol continua analitzant solucions constructives. En aquest cas s'analitza l'ús de panels de façana composats de residu de palla d'arròs generada al parc natural de l'Albufera de València. Una façana composta d'aquestos panells es compara amb una façana de doble fulla de maó. L'estudi tracta la comparació dels seus impactes ambientals, el seu aïllament acústic i la transmitància tèrmica. A més s'analitza el comportament higrotèrmic de la façana de palla.L'últim capítol compara els impactes ambientals de una casa de fusta pensada com una referència de la mitjana europea en cinc ciutats diferents. Les ciutats estudiades són Múnich, Liubliana, Portorož, Madrid, and València. L'objectiu es comprendre com les barreres cap a la sostenibilitat regenerativa canvien depenent de la ubicació del edifici. En el referent als resultats, el primer capítol indica que els compòsits proposats poden ser una alternativa sostenible a la placa de guix laminat al reduir un 50% el seu impacte ambiental. El segon capítol mostra que reemplaçar la placa de guix laminat i la llana mineral de les particions amb els biocomposites i amb un material basat en residu de llana d'ovella pot reduir les emissions de carboni un 60%. El tercer capítol senyala la importància de trobar maneres d'emprar la palla d'arròs de l'Albufera com a matèria prima. A més, la façana de palla d'arròs analitzada demostra ser no sols beneficiosa per al medi ambient (evita la emissió de 52 kg de CO2 eq. per metre quadrat), sinó també demostra ser una alternativa adequada en termes del seu comportament acústic, tèrmic i higrotèrmic. L'últim capítol mostra que mesures de sostenibilitat convencional, com emprar estructura de fusta i augmentar l'aïllament, no son suficients per arribar a construir edificis d'emissions neutres de carboni (NZEB). L'ús de materials de base biològica, un correcte disseny i noves tecnologies enfocades a l'eficiència energètica són fonamentals per arribar a la sostenibilitat regenerativa. En general, els resultats emfatitzen la necessitat d'utilitzar el ACV com a una ferramenta per a la pressa de decisions en la fase de projecte d'un edifici. El ACV és l'única metodologia capaç d'oferir una representació fiable de la influència que un edifici te sobre el medi ambient. / [EN] The overarching idea of this thesis is to analyze the role of Life Cycle Assessment (LCA) as a project decision-making tool. LCA is a methodology to conduct a sustainability analysis of any human activity. This work is constructed in three levels, the study of building materials individually, the constructions, such as façades and partitions, and finally, the whole building. As the chapters progress, the focus of the study zooms out from the particularities associated with materials until arriving at the study of the life cycle of buildings. Chapter one corresponds with the first level. In this chapter, several composite boards with bio-epoxy resin and natural fibers are compared to plasterboard in terms of their environmental impact and mechanic characteristics. In the case of constructions, this thesis analyzes some important aspects related to their performance, such as acoustic and thermal insulation. Without at least a competent performance in those parameters, constructions composed of new sustainable materials cannot be considered alternatives to the conventional solutions. In chapter 2, several partition typologies combining the biocomposites and new and conventional acoustic absorbents are compared in terms of their environmental impacts and their airborne acoustic insulation. The third chapter, which also deals with constructions, analyzes the use of façade panels built using rice straw waste from the Albufera park in Valencia and compares it to the most common façade typology in Valencia, the double-layered brick wall. The study assesses the airborne acoustic insulation and the thermal transmittance of the straw construction experimentally. The hygrothermal performance of this material is also analyzed. The last chapter deals with the environmental impacts of buildings as a whole by comparing a European reference wood house in different locations in Europe. The environmental impacts of this house are studied over its whole life cycle in Munich, Ljubljana, Portorož, Madrid, and Valencia to understand how barriers towards regenerative sustainability change depending on location. When it comes to the results, the first chapter indicates that the bio-epoxy composites proposed can be a sustainable alternative to plasterboard by reducing the environmental impact by around 50%. The second chapter shows that replacing the plasterboard and the mineral wool in a drywall partition with the bio-composites and a sheep wool acoustic absorbent can reduce carbon emissions by almost 60%. The third chapter highlights the importance of finding ways of using the rice straw from the Albufera park as a raw material. Moreover, the rice straw façade analyzed demonstrated to be not only beneficial for the environment (avoids the emission of 52 kg of CO2e to the atmosphere per square meter), but also perfectly adequate to be a sustainable alternative to the most common façade typologies in Valencia in terms of acoustic, thermal and hygrothermal performance. Because of the environmental benefits of its use and the fact that it is a proximity material, the rice straw façade panels can be considered a glocal material. The last chapter shows that conventional sustainability measures, such as a wooden frame and high thermal insulation, are not enough to successfully build neither regenerative nor Nearly Zero Emissions Buildings (NZEB). The use of bio-based materials, designing towards passive efficiency, and new technologies are necessary to reach regenerative sustainability. Overall, the results emphasize the need to use LCA as a decision-making tool during the project stage of a building. LCA is the only tool that can provide an accurate representation of the influence a building will have on the environment over its lifespan. / The authors gratefully thank the Spanish Ministry of Economy, Industry and Competitiveness, for funding the project BIA2013-41537-R (BIAEFIREMAT ‘Development of new sustainable eco- materials and building systems for the building industry, based on the use of residues and renewable raw materials’). The project is co-funded by the European Regional Development Fund and it is included in the R+D National Programme for Research Aimed at the Challenges of Society. Authors EMS, EPN, and MDB gratefully acknowledge the European Commission for funding InnoRenew CoE (grant agreement #739574), under the H2020 Widespread-Teaming programme and Republic of Slovenia (investment funding of the Republic of Slovenia and the European Union’s European Regional Development Fund). Author AQG was supported in part by a STSM grant from COST Action CA16114 – Rethink Sustainability Towards a Regenerative Economy (RESTORE). / Quintana Gallardo, A. (2021). On Life Cycle Assessment in the Built Environment: from Conventional Sustainability to Regeneration and Glocal Architecture [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/180176 / Compendio

[ES] El desarrollo de la sociedad ha estado siempre ligado a los avances científicos y tecnológicos. Sin embargo, algunos de estos avances han supuesto la aparición de nuevos problemas, sobre todo de tipo ético, dando lugar a nuevos movimientos asociativos contrarios a ellos. Un ejemplo de ello es el uso de la experimentación animal, fundamentalmente en el campo de la medicina, y más concretamente en el ensayo de fármacos y dispositivos implantables en contacto con medios biológicos. En este sentido, desde el ámbito de los biomateriales y la ingeniería tisular se trabaja para buscar alternativas a la experimentación animal. Una de estas alternativas es el desarrollo de modelos in vitro a partir de soportes poliméricos para el crecimiento celular in vitro. Estas estructuras, además, podrían emplearse no sólo en ensayos de fármacos o investigación in vitro para reducir el uso de animales en experimentación, sino también para regeneración tisular, simulando desde tejidos simples en los que se tienen un único tipo celular, a tejidos más complejos a partir del co-cultivo celular. Así pues, en esta tesis se ha desarrollado un sistema tridimensional con estructura porosa estratificada que permite tanto el co-cultivo celular indirecto, como la realización de ensayos de liberación de fármacos. Para ello, se ha obtenido soportes porosos (scaffolds) por medio de la técnica de solvent-casting particle-leaching empleando como porógeno sal, cuyo tamaño de poro permite albergar células en su interior, sobre los que se han dispuesto, formando una estructura tipo sándwich, membranas electrohiladas. Estas membranas forman una estructura de fibras entrecruzadas, dejando entre ellas espacios de tamaño muy inferior al tamaño celular, de modo que permiten el paso de nutrientes y moléculas a través de ellas, pero actúan de barrera para las células impidiendo su migración a otras zonas del sistema tridimensional. Este tipo de estructuras permiten simular, por ejemplo, la arquitectura tubular renal, con la zona porosa intersticial central y las dos capas epitelial y endotelial externas, que estarían en contacto con la orina y la sangre, respectivamente. Para obtener estas estructuras, se ha optado por emplear polímeros de la familia de los poliésteres, en particular ácido poliláctico y poli(¿-caprolactona), así como su mezcla y copolímeros con ácido poliglicólico. Estas combinaciones permiten ajustar la hidrofilicidad, y por tanto la biodegradabilidad, la cinética de liberación de fármacos y el comportamiento biológico, según interese. Además, el uso de la técnica de electrospinning para el desarrollo de las membranas, permite obtener diferentes diámetros de fibra a partir de la modificación de los principales parámetros del electrohilado, permitiendo también regular las propiedades de estos materiales. Finalmente, para estudiar la liberación de fármacos desde el sistema anterior, las membranas electrohiladas se han cargado con curcumina mediante dos métodos diferentes: a través del método de electrohilado en disolución y con electrospinning coaxial, para obtener así diferentes perfiles de liberación. / [CA] El desenvolupament de la societat ha estat sempre lligat als avanços científics i tecnològics. Malauradament, alguns d'aquests avanços han suposat l'aparició de nous problemes, sobretot de tipus ètic, donant lloc a nous moviments associatius contraris a ells. Un exemple d'això és l'ús de l'experimentació animal, fonamentalment al camp de la medicina, i més concretament en el testatge de fàrmacs i dispositius implantables en contacte amb medis biològics. En aquest sentit, des de l'àmbit dels biomaterials i l'enginyeria tissular es treballa per a buscar alternatives a l'experimentació animal. Una d'aquestes alternatives és el desenvolupament de models in vitro a partir de suports polimèrics per al creixement cel·lular in vitro. Aquestes estructures, a més a més, podrien emprar-se no sols en testatge de fàrmacs o investigació in vitro per a reduir l'ús d'animals en experimentació, sinó també per a regeneració tissular, simulant des de teixits simples en què es té un únic tipus cel·lular, a teixits més complexos a partir del co-cultiu cel·lular. Així doncs, en aquesta tesi s'ha desenvolupat un sistema tridimensional amb estructura porosa estratificada que permet tant el co-cultiu cel·lular indirecte, com la realització d'assajos d'alliberació de fàrmacs. Per a això, s'ha obtingut suports porosos (scaffolds) mitjançant la tècnica solvent-casting particle-leaching emprant com a porògen sal, amb una grandària de porus que permet albergar cèl·lules en el seu interior, sobre els que s'han disposat, formant una estructura tipus sandvitx, membranes electrofilades. Aquestes membranes formen una estructura de fibres entrecreuades, deixant entre elles espais de grandària molt inferior a la grandària cel·lular, de mode que permeten el pas de nutrients i molècules a través d'elles, però actuen de barrera per a les cèl·lules impedint la seua migració a altres zones del sistema tridimensional. Aquest tipus d'estructures permeten simular, per exemple, l'arquitectura tubular renal, amb la zona porosa intersticial central i les dues capes epitelial i endotelial externes, que estarien en contacte amb l'orina i la sang, respectivament. Per a obtindre aquestes estructures, s'ha optat per emprar polímers de la família dels polièsters, en particular àcid polilàctic i poli(¿-caprolactona), així com la seua mescla i copolímers amb àcid poliglicòlic. Aquestes combinacions permeten ajustar la hidrofilicitat, i per tant la biodegradabilitat, la cinètica d'alliberació de fàrmacs i el comportament biològic, segons interesse. A més, l'ús de la tècnica d'electrospinning per al desenvolupament de les membranes, permet obtindre diferents diàmetres de fibra a partir de la modificació dels principals paràmetres de l'electrofilat, permetent també regular les propietats d'aquests materials. Finalment, per a estudiar l'alliberació de fàrmacs des del sistema anterior, les membranes electrofilades s'han carregat amb curcumina mitjançant dos mètodes diferents: a través del mètode d'emulsió i amb electrospinning coaxial, per a obtindre així diferents perfils d'alliberació. / [EN] The development of society has always been linked to scientific and technological advances. However, some of these advances have led to the appearance of new problems, especially of an ethical nature, giving rise to new associative movements opposed to them. An example of this is the use of animal experimentation, mainly in the field of medicine, and more specifically in the testing of drugs and implantable devices in contact with biological media. In this sense, the field of biomaterials and tissue engineering is working to find alternatives to animal experimentation. One of these alternatives is the development of in vitro models based on polymer supports for in vitro cell growth. These structures, moreover, could be used not only in drug testing or in vitro research to reduce the use of animals in experimentation, but also for tissue regeneration, simulating from simple tissues in which there is a single cell type, to more complex tissues from cell co-culture. Thus, in this thesis, a three-dimensional system with a stratified porous structure have been developed to allow both indirect cell co-culture and drug release assays. For this purpose, porous supports (scaffolds) have been obtained by means of the solvent-casting particle-leaching technique using salt as porogen, whose pore size allows cells to be housed in its interior, on which electrospun membranes have been arranged, forming a sandwich structure. These membranes form a structure of cross-linked fibers, leaving spaces between them that are much smaller than the cell size, so that they allow the passage of nutrients and molecules through them, but act as a barrier to the cells, preventing their migration to other areas of the three-dimensional system. This type of structure allows us to simulate, for example, the renal tubular architecture, with the central interstitial porous zone and the two outer epithelial and endothelial layers, which would be in contact with urine and blood, respectively. To obtain these structures, we have chosen to use polymers of the polyester family, in particular polylactic acid and poly(¿-caprolactone), as well as their blend and copolymers with polyglycolic acid. These combinations allow adjustment of hydrophilicity, and thus biodegradability, drug release kinetics and biological behavior, as desired. In addition, the use of the electrospinning technique for the development of membranes allows to obtain different fiber diameters by modifying the main electrospinning parameters, allowing also to regulate the properties of these materials. Finally, to study drug release from the previous system, the electrospun membranes have been loaded with curcumin by two different methods: through the emulsion method and with coaxial electrospinning, in order to obtain different release profiles. / Herrero Herrero, M. (2022). Desarrollo de andamiajes con porosidad estratificada basados en poliésteres como soportes en co-cultivo celular indirecto [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/190919

[EN] The aim of this work is to demonstrate theoretically and experimentally how acoustic wave propagation can be controlled by temperature gradients. Starting with the simplest case of two hot wires in air the study extends over periodic structures known as Sonic Crystals (SCs). The Finite Elements Method (FEM) has been employed to perform numerical simulations in order to demonstrate collimation and focusing effect of acoustic waves in two-dimensional (2D) SC whose filling fraction is adjusted by temperature gradients. As a part of the research, Bragg reflection and Fabry-Perot type of acoustic effects are investigated for the proposed type of SC. As example, a SC with desired transmittance can be tailored. Also, gradient index (GRIN) 2D sonic lenses are studied. Using parallel rows of heated wires whose temperatures vary according to a prefixed gradient index law a GRIN lens can be designed with a given performance. Moreover, by changing the temperature of the wires a change in the filling fraction inside the GRIN SC can be achieved. Thus, the local refraction index, which is directly related to the filling fraction, is changed too and an index gradient variation inside the GRIN SC is obtained. This GRIN SC is a direct analogy of gradient media observed in nature. Like their optical counterparts, the investigated 2D GRIN SC lenses have flat surfaces and are easier for fabrication than curved SC lenses. The bending of sound waves obtained by GRIN acoustics structures can be used to focusing and collimating acoustic waves. Another aspect of this work is about tuning some SC properties as effective refractive index, effective mass density, etc. in order to obtain a SC with prefixed properties. Since active tuning of the phononic band gaps is certainly desirable for future applications with enhanced functionalities, few attempts have been made to develop tunable SCs thus far. By controlling the incident angle or operating frequency, a GRIN SC can dynamically adjust the curved trajectory of acoustic wave propagation inside the SC structure. Among the last studies of tunable SCs, the filling fractions were tuned either by direct physical deformation of the structure or external stimuli. The former is impractical for most applications and the latter often requires very strong stimuli to produce only modest adjustment. In this work another way to tune the SC properties is proposed. Hot and cold media have different density, speed of sound, refractive index, etc. in comparison with the same properties at normal conditions, so inserting temperature gradients inside the medium can be used to tune the SC properties in certain limits. The proposed way to obtain temperature gradients inside SC is by wires made of Nicrom which are heated by electrical currents. There are some important advantages of this method. First, changing the electrical current intensity through the wires the SC properties can be changed dynamically. Second, it is relatively easier to change the filling fraction simply by adjusting the current intensity than physically changing the structure or applying strong electric or magnetic fields. In conclusion, the method proposed in this thesis allows us, in principle, to get materials and structures with dynamically adjustable acoustic properties using the temperature control through electric current in the wires, within certain limits. Thus, it is easy to carry out experiments of wave propagation phenomena in a macroscopic scale similar to those that occur in microscopic structures for the propagation of electromagnetic waves of high frequency (microwaves and light). / [ES] El objetivo de este trabajo es demostrar teoréticamente y experimentalmente como la propagación de ondas acústicas puede ser controlada por gradientes de temperatura. Empezando con el caso más simple de dos hilos calientes en aire, el estudio se extiende sobre estructuras periódicas conocidas como cristales sónicos (CS). Se ha utilizado el Método de Elementos Finitos (FEM) para realizar simulaciones numéricas con el objetivo de demonstrar la colimación y focalización de ondas acústicas en CS bidimensionales (2D) cuya fracción de llenado es ajustable mediante gradientes de temperatura. Como parte de la investigación se ha analizado la reflexión de Bragg y el efecto de tipo Fabry-Perot asociados con los CSs estudiados. Entre los ejemplos tratados figuran un CS con una transmitancia ajustable a voluntad, dentro de ciertos límites. También se han estudiado lentes acústicas bidimensionales de gradiente de índice, basadas en gradiente de temperatura. Utilizando cortinas paralelas de hilos calientes cuya temperatura varía según una ley dada se puede diseñar una lente GRIN con propiedades determinadas. Por otra parte, cambiando la temperatura de los hilos se puede lograr un cambio en la fracción de llenado dentro del GRIN CS. Así, el índice de refracción local, que está directamente relacionado con la fracción de llenado, se cambia también y se obtiene una variación de gradiente de índice dentro del GRIN CS. Este GRIN CS es una analogía directa de medios con gradiente, observados en la naturaleza. Otro aspecto de este trabajo trata sobre el ajuste de algunas propiedades de un SC como el índice de refracción efectivo o la densidad efectiva con el objetivo de obtener unas propiedades deseadas del cristal. Como el ajuste activo de los bandgaps fonónicos es ciertamente deseado para futuras aplicaciones con funcionalidades mejoradas, hasta ahora se han hecho varios intentos de desarrollar CSs de características ajustables. Controlando el ángulo de incidencia o la frecuencia de funcionamiento, un GRIN CS puede ajustar dinámicamente la curvatura de la trayectoria de propagación dentro de la estructura CS. Entre los últimos estudios de CSs las fracciones de llenado se ajustaron mediante una deformación física directa de la estructura o mediante estímulos externos (por ejemplo campos eléctricos o magnéticos). El primero es poco práctico para una gran parte de las aplicaciones y el segundo a menudo requiere estímulos muy fuertes para ajustes modestos. En este trabajo se propone otra forma de ajustar las propiedades de un CS. Las propiedades acústicas del medio de propagación (densidad, índice de refracción) dependen de la temperatura, por tanto, introduciendo gradientes de temperatura dentro de dicho medio pueden ajustarse a voluntad las propiedades del CS dentro de ciertos límites. La manera de obtener gradientes de temperatura dentro del CS, propuesta en este estudio, es mediante hilos de nicrom calentados con corrientes eléctricas. Hay algunas ventajas importantes de este método. En primer lugar, cambiando la intensidad de corriente eléctrica que circula por los hilos se puede conseguir cambiar dinámicamente las propiedades del CS. En segundo lugar, es relativamente más fácil de cambiar la fracción de llenado simplemente ajustando la intensidad de la corriente eléctrica que modificar físicamente la estructura o aplicar fuertes campos eléctricos o magnéticos. En conclusión, el método propuesto en esta tesis permite, en principio, conseguir materiales y estructuras con propiedades acústicas ajustables dinámicamente mediante el control de la temperatura a través de la corriente eléctrica en los hilos, dentro de ciertos límites. De esta forma se puede experimentar fácilmente a escala macroscópica fenómenos de propagación de ondas análogos a los que ocurren en estructuras microscópicas para la propagación de ondas electromagnéticas de alta frecuencia (microondas y l / [CA] L'objectiu d'este treball és demostrar teorèticament i experimentalment com la propagació d'ones acústiques pot ser controlada per gradients de temperatura. Començant amb el cas més simple de dos fils calents en aire, l'estudi s'estén sobre estructures periòdiques conegudes com a cristalls sónics (CS) . S'ha utilitzat el Mètode d'Elements Finits (FEM) per a realitzar simulacions numèriques amb l'objectiu de demonstrar la col¿limació i focalització d'ones acústiques en CS bidimensionals (2D) la fracció de omplit de la qual és ajustable per mitjà de gradients de temperatura. Com a part de la investigació s'ha analitzat la reflexió de Bragg i l'efecte de tipus Fabry-Perot associats amb els CSs estudiats. Entre els exemples tractats figuren un CS amb una transmitancia ajustable a voluntat, dins de certs límits. També s'han estudiat lents acústiques bidimensionals de gradient d'índex, basades en gradient de temperatura. Utilitzant cortines paral¿leles de fils calents la temperatura de la qual varia segons una llei donada es pot dissenyar una lent GRIN amb propietats determinades. D'altra banda, canviant la temperatura dels fils es pot aconseguir un canvi en la fracció d'ompliment dins del GRIN CS. Així, l'índex de refracció local, que està directament relacionat amb la fracció d'ompliment, es canvia també i s'obté una variació de gradient d'índex dins del GRIN CS. Este GRIN CS és una analogia directa de mitjans amb gradient, observats en la naturalesa. Com les seues analogies òptiques, les lents, estudiades en este treball, tenen les superfícies planes i són més fàcils de fabricar que les lents corbades. La deflexión de les ones acústiques obtinguda per mitjà d'una lent de gradient GRIN es pot utilitzar per a focalitzar o colimar feixos de so. Un altre aspecte d'este treball tracta sobre l'ajust d'algunes propietats d'un SC com l'índex de refracció efectiu o la densitat efectiva amb l'objectiu d'obtindre unes propietats desitjades del cristall. Com l'ajust actiu dels bandgaps fonónicos és certament desitjat per a futures aplicacions amb funcionalitats millorades, fins ara s'han fet diversos intents de desenrotllar CSs de característiques ajustables. Controlant l'angle d'incidència o la freqüència de funcionament, un GRIN CS pot ajustar dinàmicament la curvatura de la trajectòria de propagació dins de l'estructura CS. Entre els últims estudis de CSs les fraccions d'ompliment es van ajustar per mitjà d'una deformació física directa de l'estructura o per mitjà d'estímuls externs. El primer és poc pràctic per a una gran part de les aplicacions i el segon sovint requerix estímuls molt forts per a ajustos modestos. En este treball es proposa una altra forma d'ajustar les propietats d'un CS. Les propietats acústiques del mig de propagació (densitat, índex de refracció) depenen de la temperatura, per tant, introduint gradients de temperatura dins del dit mitjà poden ajustar-se a voluntat les propietats del CS dins de certs límits. La manera d'obtindre gradients de temperatura dins del CS, proposta en este estudi, és per mitjà de fils de Nicrom calfats amb corrents elèctrics. Hi ha alguns avantatges importants d'este mètode. En primer lloc, canviant la intensitat de corrent elèctric que circula pels fils es pot aconseguir canviar dinàmicament les propietats del CS. En segon lloc, és relativament més fàcil de canviar la fracció d'ompliment simplement ajustant la intensitat del corrent elèctric que modificar físicament l'estructura o aplicar forts camps elèctrics o magnètics. En conclusió, el mètode proposat en esta tesi permet, en principi, aconseguir materials i estructures amb propietats acústiques ajustables dinàmicament per mitjà del control de la temperatura a través del corrent elèctric en els fils, dins de certs límits. D'esta manera es pot experimentar fàcilment a escala macroscòpica fenòmens de propagació d'ones anàlegs a què ocorren e / Ivanov Angelov, M. (2016). Sound Scattering by Lattices of Heated Wires [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63275