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 no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4325 / Palancia

La tierra es uno de los materiales de construcción más antiguos que ha sido utilizado de diferentes maneras para proporcionar construcciones sociales, económicas y ambientales. La realidad en nuestro país no es ajena y se refleja en la cantidad de viviendas de tierra en las zonas rurales de la costa y sierra. No obstante, al evaluar su comportamiento frente a los fenómenos climáticos se ha constatado que estas viviendas han sufrido grandes estragos al estar expuestas a intensas lluvias, perdiendo su capacidad portante. Este escenario es una oportunidad para que nuevas investigaciones desarrollen técnicas alternativas con tierra. Entre ellas, la presente investigación aborda a los bloques de tierra comprimida (BTC), una versión moderna del adobe, estabilizados químicamente con cemento y fibras de bagazo de caña de azúcar. Para validar y comparar su comportamiento, se fabricaron los BTC y fueron sometidos a pruebas físicas y mecánicas en estado seco y saturado, además de ser evaluadas económicamente. La dosis de 4% de cemento y 0.75% de fibra de bagazo de caña tuvo el mejor desempeño de resistencia a la compresión y flexión en estado seco (2.31 y 0.66 Mpa respectivamente) como también en estado saturado (1.65 y 0.41 Mpa respectivamente), además de tener daños leves y una menor absorción de agua en las pruebas físicas. Por otro lado, se descubrió que al aumentar la cantidad de fibra a 1% en la mezcla suelo-cemento el comportamiento mecánico del BTC se mantenía estable y en algunos casos tiende a disminuir su resistencia, es decir que el porcentaje de fibra más óptimo en términos mecánicos y físicos para el BTC es de 0.75%. / Earth is one of the oldest building materials that has been used in different ways to provide social, economic and environmental constructions. The reality in our country is no different and is reflected in the number of earthen houses in the rural areas of the coast and highlands. However, when evaluating their behavior in the face of climatic phenomena, it has been found that these dwellings have suffered great damage when exposed to heavy rains, losing their load-bearing capacity. This scenario is an opportunity for new research to develop alternative earth techniques. Among them, the present research addresses compressed earth blocks (CEB), a modern version of adobe, chemically stabilized with cement and sugar cane bagasse fibers. To validate and compare their performance, BTCs were manufactured and subjected to physical and mechanical tests in dry and saturated states, as well as being economically evaluated. The dose of 4% cement and 0.75% bagasse fiber had the best compressive and flexural strength performance in dry state (2.31 and 0.66 Mpa respectively) as well as in saturated state (1.65 and 0.41 Mpa respectively), in addition to having slight damage and lower water absorption in the physical tests. On the other hand, it was found that by increasing the amount of fiber to 1% in the soil-cement mixture, the mechanical behavior of BTC remained stable and in some cases tended to decrease its strength, i.e. the most optimal percentage of fiber in mechanical and physical terms for BTC is 0.75%. / Tesis

La casa-comuna (дом-коммуна) es un modelo arquitectónico que se creó “ex novo” tras la Revolución de Octubre en Rusia (1917) con la intención de modificar los hábitos de la población y crear un “nuevo modo de vida socialista” basado en la colectivización. Antes de que cristalizaran las primeras propuestas concretas durante la década de los años 20, fruto de concursos y detallados estudios de un grupo de arquitectos rusos encabezados por M. Ginzburg, es posible rastrear el origen conceptual de este tipo arquitectónico en los proyectos utópicos de Ch. Fourier, que a su vez fueron la inspiración de J.B. Godin para su Familisterio en Guisa, Francia (1859-83), uno de los primeros ejemplos construidos. Sin embargo, el origen tipológico de este modelo se puede encontrar también en los primeros hoteles en rascacielos de Manhattan, a principios del siglo XX, según apunta K. Teige en su influyente libro de 1932, Nejmensi byt (la vivienda mínima), demostrando que el modelo de alojamiento básico con servicios colectivos integrados no es exclusivo de los países soviéticos o socialistas, sino que también es posible encontrarlo en regiones capitalistas. La presente investigación analiza la evolución del tipo arquitectónico “vivienda obrera con espacios colectivos” mediante el estudio pormenorizado de valores dimensionales, formales, organizativos y constructivos de un total de 30+14 casos de estudio representativos, ubicados indistintamente en países liberales capitalistas o estados basados en economías socialistas planificadas, y pertenecientes a diferentes etapas del desarrollo de este tipo. Los ejemplos construidos, que han sido seleccionados mediante vaciado bibliográfico o hallados “in situ” en el transcurso de una serie de viajes, se organizan según un esquema cartesiano de dos ejes: espacio y tiempo. Respecto al primer factor, ubicación espacial, el estudio se centra principalmente en la Europa continental, si bien se distinguen dos áreas, resultantes de dividir este territorio por un eje vertical aproximadamente en su centro: el Telón de Acero. En cuanto al segundo parámetro, ámbito temporal, se han abarcado cuatro estratos cronológicos, correspondientes a distintas etapas del desarrollo y evolución del tipo: antecedentes, 1850-1916 (primeros experimentos sociales); origen, 1917-33 (definición del modelo de casa-comuna soviética y vivienda mínima capitalista); evolución, 1945-64 (reconstrucción de posguerra); y adaptación, 1965-85 (prefabricación vs personalización, y exportación a otras latitudes). Finalmente, se ha realizado un estudio comparativo de valores mediante 20 tablas con la intención de extraer conclusiones objetivas, y se ha incluido un último apartado que describe el estado actual de los edificios y permite valorar la validez o el fracaso de estas propuestas que pretendieron, de una forma conductista, alterar los modos de vida de sus habitantes.

[ES] Las pilas de combustible de hidrógeno o bioalcohol son una tecnología prometedora para la generación de energía limpia y eficiente en el intento actual de revertir los severos efectos causados por el cambio climático. No obstante, para lograr generalizar su uso, esta tecnología debe optimizarse. Concretamente, la membrana de intercambio de protones es un componente crucial para mejorar su rendimiento general. Esta línea de investigación, entre otras, está incluida en la mayoría de las actuales líneas estratégicas nacionales y europeas con el objetivo de implantar estos sistemas de producción de energía sostenibles en un futuro próximo. En la presente tesis doctoral se presenta un procedimiento robusto y fiable que permite el diseño de membranas de intercambio de protones mediante la caracterización y análisis de varios materiales poliméricos con la intención de predecir su comportamiento en condiciones operativas. En ese sentido, se analizan cuatro tipos diferentes de microestructuras. En el Capítulo 4 se analizan dos series de membranas basadas en copolímeros en bloque sulfonados de estireno-etileno-butileno-estireno (SEBS). La microestructura se ha ajustado para su idoneidad en aplicaciones de pilas de combustible. Posteriormente, se aplica a las muestras un proceso de sulfonación, fotorreticulación UV e hibridación. En el Capítulo 5 se analiza una serie de membranas de poli(alcohol vinílico) (PVA) convenientemente modificadas para su idoneidad como membranas de intercambio de protones en celdas de combustible de metanol directo (DMFC). El análisis se centra en si la reticulación y la sulfonación mediante el uso de SSA mejoran la estabilidad y aumentan la conducción de protones en la estructura de PVA tal y como se esperaba inicialmente. Además, se evalúa el efecto de la adición de óxido de grafeno (GO) en los espectros dieléctricos y la conductividad protónica. En el Capítulo 6 se analizan dos series de membranas a base de copolímero de poli (epiclorhidrina) (PECH) y poli (epiclorhidrina-co-óxido de etileno) (PECH-co-EO). Ambas membranas están modificadas con unidades de 3,4,5-tris[4-(n-dodecan-1-iloxi)benciloxi]benzoato. El análisis se centra en la capacidad de estas membranas para formar canales, promovidos por la orientación térmica, lo que mejora los mecanismos de transferencia de carga y la conductividad de los protones. En el Capítulo 7 se realiza el análisis de una membrana sintetizada a partir de una red adaptable covalente (CAN). La característica más importante de este tipo de polímeros es la presencia de enlaces reversibles en la estructura que les permite mostrar propiedades físicas como la autoreparación, la soldabilidad y la reciclabilidad. Estas propiedades podrían mejorar el ciclo de vida de las membranas de intercambio protónico. El análisis realizado incluye una evaluación de las dos temperaturas más importantes desde el punto de vista viscoelástico, es decir, la transición vítrea Tg y la temperatura de transición de congelación de la topología Tv, y su impacto en la conductividad protónica. Como resultado de este estudio, se desarrolla una metodología para analizar diversas membranas poliméricas con diferentes microestructuras mediante Análisis Térmico Dieléctrico (DETA). En consecuencia, el estudio de las propiedades dieléctricas, en términos de la permitividad compleja (ε∗), junto con el análisis de la conductividad compleja (σ∗), permite obtener información sobre la dinámica molecular que favorece eficientemente los mecanismos de transferencia de carga. La conductividad protónica (σprot) se estimará a partir de los datos dieléctricos, lo que permitirá evaluar las membranas poliméricas ensayadas para su aplicación como membranas de intercambio protónico. En consecuencia, se puede optimizar el funcionamiento de las membranas de intercambio de protones, y se promueve su implementación masiva. / [CA] Les piles de combustible d'hidrogen o bioalcohol són una tecnologia prometedora per a la generació d'energia neta i eficient en l'intent actual de revertir els severs efectes causats pel canvi climàtic. No obstant això, per a aconseguir generalitzar el seu ús, aquesta tecnologia ha d'optimitzar-se. Concretament, la membrana d'intercanvi de protons és un component crucial per a millorar el seu rendiment general. Aquesta línia d'investigació, entre d'altres, està inclosa en la majoria de les actuals línies estratègiques nacionals i europees amb l'objectiu d'implantar aquests sistemes de producció d'energia sostenibles en un futur pròxim. En la present tesi doctoral es presenta un procediment robust i fiable que permet el disseny de membranes d'intercanvi de protons mitjançant la caracterització i anàlisi de diversos materials polimèrics amb la intenció de predir el seu comportament en condicions operatives. En aqueix sentit, s'analitzen quatre tipus diferents de microestructures. En el Capítol 4 s'analitzen dues sèries de membranes basades en copolímers en bloc sulfonats d'estiré-etilé-butilé-estiré (SEBS). La microestructura s'ha ajustat per a la seua idoneïtat en aplicacions de piles de combustible. Posteriorment, s'aplica a les mostres un procés de sulfonació, fotorreticulació UV i hibridació. En el Capítol 5 s'analitza una sèrie de membranes de poli(alcohol vinílic) (PVA) convenientment modificades per a la seua idoneïtat com a membranes d'intercanvi de protons en cel·les de combustible de metanol directe (DMFC). L'anàlisi se centra en si la reticulació i la sulfonació mitjançant l'ús de SSA milloren l'estabilitat i augmenten la conducció de protons en l'estructura de PVA tal com s'esperava inicialment. A més, s'avalua l'efecte de l'addició d'òxid de grafé (GO) en els espectres dielèctrics i la conductivitat protònica. En el Capítol 6 s'analitzen dues sèries de membranes a base de copolímer de poli (epiclorhidrina) (PECH) i poli (epiclorhidrina-co-òxid d'etilé) (PECH-co-EO). Totes dues membranes estan modificades amb unitats de 3,4,5-tris[4-(n-dodecan-1-iloxi)benciloxi] benzoato. L'anàlisi es centra en la capacitat d'aquestes membranes per a formar canals, promoguts per l'orientació tèrmica, la qual cosa millora els mecanismes de transferència de càrrega i la conductivitat dels protons. En el Capítol 7 es realitza l'anàlisi d'una membrana sintetitzada a partir d'una xarxa adaptable covalent (CA). La característica més important d'aquesta mena de polímers és la presència d'enllaços reversibles en l'estructura que els permet mostrar propietats físiques com l'autoreparació, la soldabilitat i la reciclabilitat. Aquestes propietats podrien millorar el cicle de vida de les membranes d'intercanvi protònic. L'anàlisi realitzada inclou una avaluació de les dues temperatures més importants des del punt de vista viscoelàstic, és a dir, la transició vítria Tg i la temperatura de transició de congelació de la topologia Tv, i el seu impacte en la conductivitat protònica. Com a resultat d'aquest estudi, es desenvolupa una metodologia per a analitzar diverses membranes polimèriques amb diferents microestructures mitjançant Anàlisi Tèrmic Dielèctric (DETA). En conseqüència, l'estudi de les propietats dielèctriques, en termes de la permitivitat complexa (ε∗), juntament amb l'anàlisi de la conductivitat complexa (σ∗), permet obtindre informació sobre la dinàmica molecular que afavoreix eficientment els mecanismes de transferència de càrrega. La conductivitat protònica (σprot) s'estimarà a partir de les dades dielèctriques, la qual cosa permetrà avaluar les membranes polimèriques assajades per a la seua aplicació com a membranes d'intercanvi protònic. En conseqüència, es pot optimitzar el funcionament de les membranes d'intercanvi de protons, i es promou la seua implementació massiva. / [EN] Hydrogen or bioalcohol fuel cells are a promising technology for clean and efficient energy generation in the current attempt to reverse the severe effects caused by climate change. However, in order to achieve its general use, this technology must be optimized. Specifically, the proton exchange membrane is a crucial component to improve your overall performance. This line of research, among others, is included in most of the current national and European strategic lines with the aim of implementing these sustainable energy production systems in the near future. In this doctoral thesis, a robust and reliable procedure is presented that allows the design of proton exchange membranes through the characterization and analysis of various polymeric materials with the intention of predicting their behaviour under operating conditions. In this sense, four different types of microstructures are analysed. In Chapter 4, two series of membranes based on sulfonated block copolymers of styrene-ethylene-butylene-styrene (SEBS) are discussed. The microstructure has been adjusted for its suitability in fuel cell applications. Subsequently, a sulfonation, UV photocrosslinking, and hybridization process are applied to the samples. In Chapter 5, a series of polyvinyl alcohol (PVA) membranes suitably modified for their suitability as proton exchange membranes in direct methanol fuel cells (DMFC) are discussed. The analysis focuses on whether crosslinking and sulfonation using SSA improve stability and increase proton conduction in the PVA structure as initially expected. In addition, the effect of the addition of graphene oxide (GO) on the dielectric spectra, and proton conductivity is evaluated. In Chapter 6 two series of membranes based on copolymers of poly (epichlorohydrin) (PECH) and poly (epichlorohydrin-co-ethylene oxide) (PECH-co-EO) are analysed. Both membranes are modified with 3,4,5-tris[4-(n-dodecan-1-yloxy)benzyloxy]benzoate units. The analysis focuses on the ability of these membranes to form channels, promoted by thermal orientation, which improves the charge transfer mechanisms and the proton conductivity. In Chapter 7, the analysis of a membrane synthesized from a covalent adaptive network (CAN) is performed. The most important characteristic of this type of polymer is the presence of reversible bonds in the structure that allows them to display physical properties such as self-healing, weldability, and recyclability. These properties could improve the life cycle of proton exchange membranes. The analysis carried out includes an evaluation of the two most important temperatures from the viscoelastic point of view, that is, the glass transition Tg and the freezing transition temperature of the topology Tv, and their impact on the proton conductivity. As a result of this study, a methodology is developed to analyse various polymeric membranes with different microstructures by means of Dielectric Thermal Analysis (DETA). Consequently, the study of the dielectric properties, in terms of the complex permittivity (σ∗), together with the analysis of the complex conductivity (ε∗), allows us to obtain information on the molecular dynamics that efficiently favour the charge transfer mechanisms. The proton conductivity (σprot) will be estimated from the dielectric data, which will allow the evaluation of the tested polymeric membranes for their application as proton exchange membranes. Consequently, the functioning of proton exchange membranes can be optimized, and their massive implementation is promoted. / Pascual José, B. (2023). Design and Characterization of Polymeric Materials for their Application as Electrolytes in Fuel Cells [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/196863

El trabajo que a continuación se expone tiene el interés de ser la única investigación que recoge la aportación a la vivienda obrera española realizada en las colonias industriales impulsadas durante las primeras décadas de vida de la empresa Hidrola (Hidroeléctrica Española o HE) concretamente en la etapa comprendida entre los años 1910 y 1940, abordando el estudio de las tres unidades situadas a lo largo del Sistema Hidrográfico del río Júcar, en la Comunidad Autónoma de Castilla-la Mancha: El Molinar (1910, Villa de Ves), Lucas Urquijo (1914, Enguidanos) y El Tranco del Lobo (1925, Casas de Ves), proyectos de los ingenieros en plantilla de la empresa, principalmente Manuel Cominges y Oscar Laucirica. De entre las soluciones aportadas en estos modestos y autosuficientes asentamientos destaca la ordenación espacial, así como el proyecto de algunos tipos edificatorios, teniendo un especial interés, por sus rasgos de modernidad, la construcción de vivienda colectiva para obreros en la colonia Lucas Urquijo: un bloque lineal exento de viviendas con acceso por escaleras y corredores exteriores de la primera mitad de la década de los años treinta. Se ha realizado un análisis comparativo con otros ejemplos europeos, considerados paradigmáticos y que gozan de reconocimiento internacional, con el fin de reconocer el valor -no sólo arquitectónico, sino también histórico, social y cultural- de las actualmente olvidadas colonias objeto de esta investigación, constituyendo un primer paso hacia su merecida conservación. / Salvador Luján, N. (2014). Las colonias obreras de las primeras décadas de HIDROLA, 1910-1940. Adoptando modelos utópicos del s.XIX; aportando soluciones de vivienda obrera del s.XX [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39345 / Alfresco