La contaminación del aire ha venido tratándose en nuestro país en los últimos años con mayor responsabilidad, debido en gran parte a que dicho problema es hoy en día reconocido por parte de las autoridades de gobierno a nivel central, regional y local, por el abastecimiento insuficiente e inestable de energía a precios asequibles, pero también por el daño ambiental causado. Esta investigación busca principalmente, cuantificar los beneficios y costos económicos de la producción de las centrales térmicas y el impacto de las emisiones de gases efecto invernadero sobre la salud, biodiversidad, cultivos, materiales de construcción y cambio climático utilizando el método de análisis costo-beneficio (ACB). Los resultados que se obtienen demuestran que los beneficios económicos son mayores a la suma de los costos privados y sociales de la generación eléctrica en nuestro país.

Después de la revolución industrial, la humanidad ha sido responsable de la emisión de grandes cantidades de gases de efecto invernadero (GEI) en el planeta. Estas emisiones han ido afectando la temperatura global, provocando cambios en las variables climáticas de forma exponencial en el tiempo, lo que actualmente se conoce como Cambio Climático. De esta manera, los seres humanos, como una especie dependiente de su entorno físico y social, se encuentran afectados en distintas formas por esta problemática de nivel internacional. Una de estas es el aumento de problemas de salud, particularmente, en el grupo de bebes recién nacidos. De esta manera, en la revisión de literatura, se encontró que diferentes estudios empíricos recientes en el campo de la economía hallaron una relación causal entre las variables climatológicas y la salud de los recién nacidos. Sin embargo, la mayor parte de estos estudios se realizaron para los casos de países desarrollados, casos diferentes al contexto latinoamericano, en especial al Perú. Por lo tanto, el objetivo principal del trabajo de investigación es estimar el impacto de diversos factores climatológicos sobre el estado de salud natal en recién nacidos en el Perú, durante el periodo 2010 – 2020. En ese sentido, se plantea la hipótesis que ante la presencia de cambios en las precipitaciones y en las temperaturas durante la etapa prenatal afectan negativamente la salud del neonato. Por consiguiente, en base al trabajo econométrico propuesto por Andalón et al. (2016), se espera encontrar que existe una relación causal negativa entre dichas variables. / After the industrial revolution, mankind has been responsible for the emission of large quantities of greenhouse gases (GHG) on the planet. These emissions have been affecting the global temperature, causing changes in climatic variables exponentially over time, which is currently known as Climate Change. In this way, human beings, as a species dependent on their physical and social environment, are affected in different ways by this international problem. One of these is the increase in health problems, particularly in the group of newborn babies. Thus, in the literature review, it was found that different recent empirical studies in the field of economics found a causal relationship between climate variables and the health of newborns. However, most of these studies were conducted for the cases of developed countries, cases different from the Latin American context, especially Peru. Therefore, the main objective of this research is to estimate the impact of various climatological factors on the health status of newborns in Peru during the period 2010 - 2020. In this sense, it is hypothesised that changes in precipitation and temperature during the prenatal stage negatively affect the health of the newborn. Therefore, based on the econometric work proposed by Andalón et al. (2016), it is expected to find that there is a negative causal relationship between these variables.

El cambio climático repercute sobre las diversas actividades económicas, siendo la agricultura uno de los sectores más vulnerables. Por ello, el presente estudio evalúa el impacto de las variables climáticas como la temperatura, precipitación y humedad, sobre el rendimiento agrícola peruano de cultivos de especies vulnerables (café, cacao, palta, papa y maíz) desde el 2015 al 2019. Para analizar este impacto se emplea un modelo pooled panel con efectos fijos por distrito. Los datos son provistos por la Encuesta Nacional Agropecuaria (ENA) y la plataforma pública del Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú (SENAMHI). Los resultados evidencian que existe un efecto heterogéneo de las variables climáticas sobre el rendimiento agrícola peruano, ello de acuerdo con el tipo de cultivo y región natural. En especial, se muestra que las variables climáticas, temperatura mínima y humedad son relevantes en la mayoría de los cultivos, de acuerdo con la región analizada. En otro aspecto, los cultivos más vulnerables al cambio climático son el palto, la papa y el cacao. Respecto a las regiones naturales, la región Quechua es la más sensible a las variaciones de las variables climáticas. / Climate change has various repercussions on economic activities, with agriculture being one of the most vulnerable sectors. Therefore, this study assesses the impact of climatic variables such as temperature, precipitation, and humidity on the agricultural yield of vulnerable species (coffee, cocoa, avocado, potato, and corn) in Peru from 2015 to 2019. A pooled panel model with fixed effects per district is used to analyze this impact. The data is sourced from the National Agricultural Survey (ENA, by its initials in Spanish) and the public platform of the National Meteorology and Hydrology Service of Peru (SENAMHI, by its initials in Spanish). The results reveal that the impact of climatic variables on Peruvian agricultural yield varies significantly depending on the crop type and natural region. Specifically, it is demonstrated that the climatic variables of minimum temperature and humidity are relevant for the majority of the crops, according to the analyzed region. Additionally, the study finds that avocado, potatoes, and cocoa are vulnerable crops to climate change. In regard to natural regions, Quechua is the most sensitive to variations in climatic variables.

A finales del 2019, el mundo se vio afectado por la aparición del virus SARS-CoV-2. Esto conllevó a un aislamiento social obligatorio en muchos países. Únicamente los trabajos de primera necesidad debían seguir asistiendo de forma presencial. La pandemia ocasionó que los alumnos de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), ubicada en Lima (Perú), lleven sus cursos de manera virtual. Ante esta nueva realidad, surge la necesidad de contrastar los diferentes valores de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) generados en la modalidad presencial como en la modalidad virtual. De esta forma analizar el efecto de las variaciones de las actividades que realizaban los alumnos de la facultad de ingeniería civil. Por tanto, este estudio analizará la huella de carbono de los estudiantes de la especialidad de ingeniería civil de la PUCP en la modalidad virtual (se tomará como data la información del año 2020) y se comparará con la modalidad presencial antes de la pandemia (se tomará como data la información del año 2019). En síntesis, la huella de carbono generada en las casas de estudios debe de ser siempre estudiada y monitoreada. A diferencia de los demás estudios realizados en la modalidad presencial; con el fin de, analizar, comparar y sacar conclusiones acerca de los GEI que estamos mitigando. Por eso, con los resultados obtenidos, se observa que de la muestra tomada durante la pandemia se ha emitido 63.05 t CO2 eq menos a comparación a un año normal de estudio. Sin embargo, la energía eléctrica consumida durante un año de estudio virtual en pandemia es 2.5 veces mayor a un ciclo presencial. Es importante dar a conocer la huella de carbono generada por la modalidad virtual. Para finalmente, poder brindar posibles soluciones para la reducción de estas emisiones. / Towards the end of the year 2019 the world was affected by the emergence of the SARS-COV- 2 virus. This phenomenon led to mandatory lockdowns throughout several countries. Frontline workers were the only people that had to keep attending in person. The pandemic forced the students from the Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP) located in Lima, Perú, to continue their courses online. From this new reality arose the necessity to contrast the different values for Greenhouse Gases (GHG) issued from the virtual as well as in-person modality. Thus, to analyze the outcome of the change in activities done by the students of the Civil Engineering faculty. Therefore, this study will analyze the carbon footprint generated by the students of Civil Engineering from PUCP within the virtual modality (for this purpose data from the year 2020 will be taken) and will be compared with the in-person before the pandemic (for this purpose data from the year 2019 will be taken). In short, the carbon footprint generated in universities must be studied and supervised, unlike other studies carried for the in-person modality, in order to analyse, compare and to draw conclusions of the greenhouse gases we are emitting. Therefore, with the results obtained from the sample data taken during the pandemic, it shows that 63.05 tons less of CO2 eq has been emitted during the pandemic in comparison to a full in-person modality year. Nevertheless, the electric energy consumed during a year of online study amid the pandemic was 2.5 times than a year of in-person modality. It is important to emphasize the carbon footprint generated by the online modality. Thus, we can bring possible solutions to reduce these emissions.

El objetivo del presente trabajo es analizar y comprobar el comportamiento de los ISFETs respecto a los MOSFETs. Para lograr lo anterior se utilizarán técnicas modernas de simulación y ensayos en laboratorio; de esta forma se podrá observar las similitudes y diferencias de comportamiento, y dependencias entre las variaciones tales como corriente de drenador respecto a variaciones del voltaje umbral. Además, esta comprobación se realizará considerando los valores de los parámetros de fabricación que ha generado el fabricante de los ISFETs y asumiendo valores intrínsecos de este dispositivo y siempre observando lo que sucede con los MOSFETs en situaciones similares.

Airborne emissions from livestock production are nowadays one of the major concerns of this activity. For this reason, the reduction of these emissions is a requirement in many countries. The development of abatement techniques for the reduction of emissions needs for accurate knowledge about their magnitude. Emission measurement techniques arise then as a key issue. The development of measurement techniques considering not only the accuracy of the results but also the optimization of resources is needed. In this sense, in this thesis a tool and three options for the rationalization on the use of resources when measuring airborne emissions are investigated. The tool is the uncertainty analysis and the three options are: downscaling measurements, indirect measurement of airflow rates and reduction of sampling rates. In this thesis, theoretical and practical studies were conducted to determine the suitability of these techniques to obtain reliable data from more rational measurements on airborne emissions. Firstly, an uncertainty model was developed in order to assess the trustworthiness of the results when determining N2 and N2O emissions from a biological scrubber using a combined N-balance in air and water. This model was later partially validated throughout an experimental work in a chemical scrubber. The uncertainty model and the experimental work agreed in the key results of both studies, finding that N-balances were not successful for the proposed aims. Secondly, a flux chamber for the measurement of gas emissions from rabbits was designed and built. A measuring protocol for gas emissions from both animals and their manure was also developed. This chamber was later used to determine the CO2 emission rate from fattening rabbits during the whole fattening cycle. Using this CO2 emission rate from fattening rabbits, the carbon dioxide balance was tested as an option to determine the ventilation rate from fattening rabbit houses. The results of these balances were compared with direct measurements of ventilation rates finding no statistical differences. Finally, the effect of reducing sampling when measuring ammonia emissions from livestock facilities was evaluated. Emissions calculated using semi-continuous measurements of NH3 concentrations and airflow rates were compared with emissions calculated on 24-hour average values for these parameters. The error committed with these low time-resolution measurements resulted to be low in comparison with other error sources committed when measuring emissions from livestock facilities. The main conclusion of this work is that there are available techniques that allow optimizing the use of resources of measurement processes, by keeping the accuracy of the results. / Estellés Barber, F. (2010). Development and evaluation of methods for the measurement of airborne emissions form animal houses [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9036

The Basque Country is a northern Spanish region (Autonomous Community) where, from 1960¿s, there is a organization called ETA that wants to achieve its political goals by violent means. The Basque population is divided, mainly, into the ones who support or reject the ETA¿s political goals and its violent means. Also, the pressure of ETA and its supporters on the Basque population are present in the daily life. Taking into account the Basque scenario, in this PhD dissertation, we are interested in how the di¿erent groups of people defined by their attitude towards ETA evolve over the time, with two main aims: ¿ find out which the most relevant events that make changes in the attitude evolution are, ¿ taking into account the relation between ETA¿s supporters and ETA¿s member source, predict the attitude evolution in the next future in order to see if the supporters group wanes and, as a consequence, ETA also does. To do that, on one hand, we use elections and Euskobarometro data (Euskobaromero is a sociological statistical survey in the Basque Country), and then, we build the mathematical models assuming the hypothesis that the change of attitude, ideology or opinion may be socially transmitted. Therefore, classical techniques in epidemiology are used to build and study these models. On the other hand, we should not forget that we want to study a problem in Social Sciences, where data, coming from surveys, contain errors. Therefore, during the development of this dissertation it is necessary to use techniques to deal with uncertainty in the presented models. In fact, we use some, trying to avoid in each new technique the disadvantages that appear in the previous one. The structure of this PhD dissertation is as follows. In Chapter 1 we introduce the problem to be studied and make a historical overview of the PhD thesis. In Chapter 2 we summarise the main facts in the history of ETA that we consider relevant to the proper development of the present dissertation. A firstmodel is presented in Chapter 3. Here, we divide the population of the Basque Country depending on the political party they vote and classify the political parties respect to their opinion on the idea of ¿independence from Spain¿, one of the main goals of ETA. Thus, with data of general elections, we build a type-epidemiological model and use the Latin Hypercube Sampling technique to predict with uncertainty over the next election dates, the dynamics of the population respect to the idea of ¿independence from Spain¿. In the Chapter 4, Euskobarometro data about the ¿population attitude towards ETA¿ are used to build a model to find out if the ¿Law of Political Parties¿ (LPP) passed in Jun 2002 had e¿ect on the attitude towards ETA of the Basque Population. We use a bootstrapping technique to know if the di¿erences between the model prediction and Euskobarometro data after LPP are significative and quantify these di¿erences. In this case, bootstrapping is the technique that allows us to deal with the model uncertainty. In the Chapter 5, using the same model as in the Chapter 4 and Euskobarometro data about the population attitude towards ETA since May 2005, we predict with uncertainty the evolution dynamics of the groups providing a model confidence band prediction over the next few years. To do that we introduce a new computational technique to deal with the model uncertainty. / Tarazona Tornero, AC. (2014). Modelling with uncertainty the ideological evolution of a society with extreme groups [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/36068

[EN] Natural gas is not only the cleanest fossil fuel available today but, unlike other fossil fuels decline, still abundant in Europe and on other continents, so it is a vital component of the energy mix. The demand for energy continues to rise, so natural gas plays a crucial role in the current energy policy of the European Union (EU). Natural gas is a key player in the transition to a low carbon economy and a more sustainable energy system. The substitution of coal and oil to gas is necessary if we want to reduce emissions of greenhouse gases by 2030. In addition, the parallel development of techniques such as carbon capture and storage (CCS), will enable the gas to become a technology with carbon even lower in the near future. Moreover, the abundance of gas in their favor to complement renewables, covering their flashes that occur at sources such as wind or solar and allowing easy adaptation to peak demands. / [ES] El gas natural no solo es el combustible fósil más limpio disponible en la actualidad sino que, a diferencia de otros combustibles fósiles en declive, sigue siendo abundante tanto en Europa como en otros continentes, por lo que constituye un componente vital del mix energético. La demanda de energía sigue aumentando, por lo que gas natural juega un papel crucial en la política energética actual de la Unión Europea (UE). El gas natural es un actor clave en la transición hacia una economía baja en carbono y un sistema energético más sostenible. La sustitución del carbón y del petróleo por el gas es necesaria si queremos reducir las emisiones de gas de efecto invernadero de aquí a 2030. Además, el desarrollo paralelo de técnicas como la captura y almacenamiento de carbono (CCS) , harán posible que el gas se convierta en una tecnología con una emisión de carbono todavía más baja en un futuro próximo. Por otro lado, la abundancia del gas juega a su favor como complemento de las energías renovables, cubriendo las intermitencias que se producen en fuentes como la eólica o la solar y permitiendo una fácil adaptación a los picos de demanda. / [CA] El gas natural no sols és el combustible fòssil més net disponible en l'actualitat sino que, a diferència d'altres combustibles fòssils en declivi, segueix sent abundant tant en Europa com en altres continents, per la qual cosa constitueix un component vital del MIX ENERGÈTIC. La demanda d'energia segueix augmentant, per això gas natural juga un paper crucial en la política energètica actual de l'Unio Europea (UE). El gas natural és un actor clau en la transició cap a una economia baixa en carboni i un sistema ENERGÈTIC més sostenible. La Sustitució del carbó i del petroli pel gas és necessària si volem reduir les emissions de gas d'efecte hivernacle d'ací a 2030. A més, el desenvolupament paralel de tècniques com la captura i l'emmagatzematge de carboni (CCS) , faran possible que el gas es convertisca en una tecnologia amb una emissió de carboni encara més baixa en un futur pròxim. D'altra banda, l'abundància del gas juga al seu favor com a complement de les energies renovables, cobrint les intermitències que es produeixen en fonts com l'eòlica o la solar i permetent una fàcil adaptació als pics de demanda. / Lloret Bassecourt, P. (2015). ESTADO DE LA TECNOLOGÍA EN LA CADENA DE VALOR DEL GAS NATURAL: APLICACIONES A NUEVOS PRODUCTOS Y SERVICIOS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/53239

Tesis por compendio / [ES] La presente tesis doctoral abarca el estudio de la oligomerización de etileno mediante el empleo de catalizadores heterogéneos bifuncionales basados en Ni disperso en aluminosilicatos porosos ácidos. Las olefinas superiores producidas a través de la oligomerización de etileno son intermedios químicos clave en la fabricación de una gran variedad de productos como polímeros, plastificantes, detergentes, lubricantes sintéticos aditivos y tensioactivos. Un desafío importante en esta reacción es la sustitución de los catalizadores homogéneos basados en complejos de metales de transición, utilizados como catalizadores en los procesos comerciales actuales, por catalizadores heterogéneos más robustos y "más sostenibles". Por lo tanto, el desarrollo de catalizadores heterogéneos alternativos más respetuosos con el medio ambiente, activos y estables, que permitan la oligomerización eficiente de etileno en condiciones moderadas ha sido el alcance principal de esta tesis doctoral, centrándonos en catalizadores basados en Ni soportado en zeolitas y aluminosilicatos mesoporosos. A pesar del progreso significativo logrado en los últimos años, el desarrollo de catalizadores heterogéneos eficientes basados en Ni-aluminosilicato para la oligomerización de etileno todavía tiene que hacer frente a varios desafíos importantes, como por ejemplo la rápida desactivación de los catalizadores zeolíticos. Además, una serie de preguntas fundamentales permanecen abiertas, las cuales son esenciales para el diseño racional de catalizadores de actividad mejorada con una mejor oportunidad para la implementación industrial. En este sentido, la naturaleza de los centros activos de Ni, el papel de la estructura porosa y la acidez del aluminosilicato empleado como soporte, así como el mecanismo de reacción son actualmente temas de intenso debate. En consecuencia, proporcionar una respuesta racional a estas cuestiones representa un reto importante en este campo y, por ello, se ha prestado mucha atención en esta tesis para obtener una mejor comprensión de estos aspectos fundamentales. La presente tesis doctoral se divide en 9 capítulos: ▪ El Capítulo 1 presenta una introducción general donde se describe a grandes rasgos la producción de etileno, el proceso de oligomerización y sus principales aplicaciones. Se realizó un análisis del estado del arte, que permitió identificar las preguntas relevantes que han guiado el desarrollo de esta tesis. ▪ El Capítulo 2 presenta los objetivos específicos de la tesis. ▪ La sección experimental se recopila en el Capítulo 3, donde se resumen los procedimientos para la preparación de los catalizadores, las técnicas de caracterización empleadas, así como las metodologías seguidas para los experimentos catalíticos. ▪ Los resultados obtenidos se recogen en 5 capítulos correspondientes a las cinco publicaciones que componen esta tesis doctoral, que se presenta como compendio de artículos. - El primer artículo se centró en el desarrollo de un catalizador Ni-zeolita eficiente y estable para la oligomerización de etileno en condiciones de reacción moderadas. Este problema se abordó empleando una zeolita Beta nanocristalina, donde se realizó un estudio sobre la influencia del contenido de Ni y su método de incorporación. Además, se investigó la naturaleza de los centros activos de Ni en base a experimentos de FTIR-piridina e in situ FTIR-CO, que permitieron identificar correlaciones entre la desaparición de los centros ácidos Brønsted tras la incorporación de Ni y el estado de oxidación de las especies de Ni presentes en los catalizadores Ni-Beta. - La segunda publicación es un capítulo de libro que recopila los principales resultados logrados en el proyecto OCMOL financiado por la Comisión Europea en el Séptimo Programa Marco. El capítulo abordó el desarrollo de catalizadores de Ni soportados en aluminosilicatos microporosos (zeolita beta) y mesoporosos (sílice-alúmina, Al-MCM-41) para la oligomerización de etileno con el objetivo de maximizar la productividad a oligómeros líquidos como precursores de combustibles líquidos sintéticos limpios. - El tercer artículo se centra en la influencia de las propiedades del soporte en la especiación de níquel y en el comportamiento catalítico. Se investigaron diferentes tipos de catalizadores bifuncionales basados en Ni (5% en peso) disperso en tres soportes de aluminosilicato (Beta nanocristalina, Siralox-30 y Al-MCM-41) que exhiben distintas propiedades estructurales, texturales y ácidas. En este trabajo, se realizó una extensa caracterización fisicoquímica de los diferentes sistemas catalíticos mediante el uso de técnicas convencionales y FTIR in situ, estableciendo diferencias claras en la especiación de Ni dependiendo de la identidad del soporte. Además, también se destaca la importancia de la presencia de mesoporos y centros ácidos Brønsted de acidez moderada en los aluminosilicatos para lograr una alta actividad y estabilidad en la oligomerización de etileno. - El cuarto artículo se centra en el estudio de la naturaleza de los centros activos de Ni y el mecanismo de iniciación para la oligomerización de etileno en catalizadores Ni-Beta nanocristalina, mediante el uso de espectroscopía in situ FTIR resuelta en el tiempo y temperatura con detección simultánea de los productos mediante un MS, permitiendo seguir la evolución de la actividad en los estadios iniciales de la reacción. En base a los resultados de estos experimentos, se determinó la naturaleza de los centros activos de Ni en catalizadores Ni-Beta bajo condiciones de operación y se propuso un mecanismo plausible de iniciación de la oligomerización de etileno en dichos centros. - En el quinto artículo, se realizó un estudio in situ FTIR similar para investigar la naturaleza de los centros activos de Ni en catalizadores Ni-Al-MCM-41. En este trabajo, se hizo especial hincapié en elucidar a partir de técnicas de espectroscopía 27Al MAS NMR y FTIR, el papel que desempeñan las especies de Al del soporte aluminosilicato para promover la actividad de los centros de Ni localizados en sus proximidades. ▪ Finalmente, las conclusiones generales de la presente tesis doctoral se resumen en el Capítulo 9. / [EN] The present doctoral thesis encompasses the study of heterogeneous dual-function catalysts for the oligomerization of ethylene comprised of Ni dispersed on acid porous aluminosilicates. Higher oligomers produced through ethylene oligomerization are key chemical intermediates in the manufacture of a variety of valuable products such as polimers, plasticizers, synthetic lubricants, additives, and surfactants. A major challenge in this reaction is the replacement of the homogeneous transition metal complexes, currently used as catalysts in comercial ethylene oligomerization processes, by more robust and “greener” heterogeneous catalysts. Hence, the development of alternative eco-friendly, active, and stable heterogeneous catalysts enabling the efficient oligomerization of ethylene at mild conditions has been the main scope of this doctoral thesis, focusing on catalysts comprised of Ni loaded on zeolites and mesoporous aluminosilicates. In spite of the significant progress achieved in the last years, the development of efficient Ni-based heterogeneous catalysts for ethylene oligomerization still has to face several important challenges, such as the fast deactivation of Ni-zeolites. Furthermore, a number of fundamental questions remain open, which are essential to the rational design of improved Ni-based catalysts with a better chance for industrial implementation. For instance, the nature of the active nickel sites, the role of the porous structure and acidity of the aluminosilicate support, and the reaction mechanism are currently subjects of an intense debate. Hence, providing a rational answer to these issues represents an important challenge in this field and, thus, much attention has been paid in this thesis to gaining a better understanding of these fundamental aspects. This doctoral thesis is divided into 9 chapters: ▪ Chapter 1 presents a general introduction with an overview of the ethylene production, the oligomerization process, and its main applications. An analysis of the state of the art was carried out, which allowed identifying the relevant questions that have guided the development of this thesis. ▪ Chapter 2 presents the specific objectives of the thesis. The experimental section is gathered in Chapter 3, which summarizes the procedures for preparation of catalysts, the characterization techniques applied, and the methodologies followed for the catalytic experiments. ▪ The results obtained are collected in 5 chapters corresponding to the five publications that comprise this doctoral thesis, which is presented as a compendium of articles. - The first article was focused on the development of an efficient and stable Nizeolite catalyst for the oligomerization of ethylene under mild reaction conditions. This issue was addressed by employing a nanocrystalline Beta zeolite, where a study of the effect of Ni loading and the method of its incorporation was conducted. In addition, the nature of active sites is discussed based on FTIR-pyridine and in situ CO-FTIR experiments, which allowed to identifying correlations between the disappearance of Brønsted acid sites upon Ni incorporation and the oxidation state of Ni species present in Ni-Beta catalysts. - The second publication is a book chapter compiling the main results achieved in the project OCMOL supported by the European Commission in the Seventh Framework Program. The chapter addressed the development of Ni catalysts supported on microporous (Beta zeolite) and mesoporous (silica-alumina, AlMCM-41) aluminosilicates for the oligomerization of ethylene with the objective of maximizing the productivity of liquids oligomers as precursors of clean synthetic liquid fuels. - The third article addresses the influence of the support properties on nickel speciation and catalytic performance. Different types of bifunctional catalysts were investigated comprising 5 wt% Ni loaded on three aluminosilicate supports (nanocrystalline Beta, Siralox-30 and Al-MCM-41) exhibiting distinct acidic, textural, and structural properties. In this work, an extensive physicochemical characterization of the different catalytic systems by using conventional and in situ FTIR techniques was conducted, stablishing clear differences in Ni speciation depending on the support identity. Moreover, the importance of the presence of mesopores and mild Brønsted acid sites in the aluminosilicate carrier to achieve high activity and stability in the oligomerization of ethylene is also highlighted. The fourth article focuses on the elucidation of the nature of active Ni sites and initiation mechanism for ethylene oligomerization on nanocrystalline Ni-Beta catalysts by using in situ time-and temperature-resolved FTIR spectroscopy with simultaneous MS analysis of products with high initial temporal resolution. Based on the outcomes of these experiments, the nature of the active nickel sites in working Ni-Beta catalysts was established and a plausible initiation mechanism for the oligomerization of ethylene on the active Ni centers was proposed. - In the fifth article, a similar in situ FTIR study was performed to unravel the nature of active Ni sites in Ni-Al-MCM-41 catalysts. Special emphasis was given in this work to elucidate, based on 27Al MAS NMR and FTIR spectroscopies, the role of Al species in the aluminosilicate matrix in promoting the activity of nearby Ni species. ▪ Finally, the general conclusions of the present doctoral thesis are summarized in Chapter 9. / [CA] La present tesi doctoral abasta l'estudi de l’oligomerització d'etilé mitjançant l'ús de catalitzadors heterogenis bifuncionals basats en Ni dispers en aluminosilicats porosos àcids. Les olefines superiors produïdes a través de l’oligomerització d'etilé són intermedis químics clau en la fabricació d'una gran varietat de productes com a polímers, plastificants, detergents, lubrificants sintètics additius i tensioactius. Un desafiament important en aquesta reacció és la substitució dels catalitzadors homogenis basats en complexos de metalls de transició, utilitzats com a catalitzadors en els processos comercials actuals, per catalitzadors heterogenis més robustos i "més sostenibles". Per tant, el desenvolupament de catalitzadors heterogenis alternatius més respectuosos amb el medi ambient, actius i estables, que permeten l’oligomerització eficient d'etilé en condicions moderades ha sigut l'abast principal d'aquesta tesi doctoral, centrant-nos en catalitzadors basats en Ni suportat en zeolites i aluminosilicats mesoporosos. Malgrat el progrés significatiu reeixit en els últims anys, el desenvolupament de catalitzadors heterogenis eficients basats en Ni-aluminosilicat per a l’oligomerització d'etilé encara ha de fer front a diversos desafiaments importants, com per exemple la ràpida desactivació dels catalitzadors zeolítics. A més, una sèrie de preguntes fonamentals romanen obertes, les quals són essencials per al disseny racional de catalitzadors d'activitat millorada amb una millor oportunitat per a la implementació industrial. En aquest sentit, la naturalesa dels centres actius de Ni, el paper de l'estructura porosa i l'acidesa de l'aluminosilicat emprat com a suport, així com el mecanisme de reacció són actualment temes d'intens debat. En conseqüència, proporcionar una resposta racional a aquestes qüestions representa un repte important en aquest camp i, per això, s'ha prestat molta atenció en aquesta tesi per a obtindre una millor comprensió d'aquests aspectes fonamentals. La present tesi doctoral es divideix en 9 capítols: ▪ El Capítol 1 presenta una introducció general on es descriu a grans trets la producció d'etilé, el procés l’oligomerització i les seues principals aplicacions. Es va realitzar una anàlisi de l'estat de l'art, que va permetre identificar les preguntes rellevants que han guiat el desenvolupament d'aquesta tesi. ▪ El Capítol 2 presenta els objectius específics de la tesi. ▪ La secció experimental es recopila en el Capítol 3, on es resumeixen els procediments per a la preparació dels catalitzadors, les tècniques de caracterització emprades, així com les metodologies seguides per als experiments catalítics. ▪ Els resultats obtinguts es recullen en 5 capítols corresponents a les cinc publicacions que componen aquesta tesi doctoral, que es presenta com a compendi d'articles. - El primer article es va centrar en el desenvolupament d'un catalitzador Ni-zeolita eficient i estable per a l’oligomerització d'etilé en condicions de reacció moderades. Aquest problema es va abordar emprant una zeolita Beta nanocristal·lina, on es va realitzar un estudi sobre la influència del contingut de Ni i el seu mètode d'incorporació. A més, es va investigar la naturalesa dels centres actius de Ni sobre la base d'experiments de FTIR-piridina i in situ FTIRCO, que van permetre identificar correlacions entre la desaparició dels centres àcids Brønsted després de la incorporació de Ni i l'estat d'oxidació de les espècies de Ni presents en els catalitzadors Ni-Beta. - La segona publicació és un capítol de llibre que recopila els principals resultats reeixits en el projecte OCMOL finançat per la Comissió Europea en el Seté Programa Marc. El capítol va abordar el desenvolupament de catalitzadors de Ni suportats en aluminosilicats microporosos (zeolita beta) i mesoporosos (sílicealúmina, Al-MCM-41) per a l’oligomerització d'etilé amb l'objectiu de maximitzar la productivitat a oligòmers líquids com a precursors de combustibles líquids sintètics nets. - El tercer article es centra en la influència de les propietats del suport en l'especiació de níquel i en el comportament catalític. Es van investigar diferents tipus de catalitzadors bifuncionals basats en Ni (5% en pes) dispers en tres suports d'aluminosilicat (Beta nanocristal·lina, Siralox-30 i Al-MCM-41) que exhibeixen diferents propietats estructurals, texturals i àcides. En aquest treball, es va realitzar una extensa caracterització fisicoquímica dels diferents sistemes catalítics mitjançant l'ús de tècniques convencionals i FTIR in situ, establint diferències clares en l'especiació de Ni depenent de la identitat del suport. A més, també es destaca la importància de la presència de mesoporos i centres àcids Brønsted d'acidesa moderada en els aluminosilicats per a aconseguir una alta activitat i estabilitat en l’oligomerització d'etilé. El quart article se centra en l'estudi de la naturalesa dels centres actius de Ni i el mecanisme d'iniciació per a l’oligomerització d'etilé en catalitzadors Ni-Beta nanocristal·lina, mitjançant l'ús de espectroscòpia in situ FTIR resolta en el temps i temperatura amb detecció simultània dels productes mitjançant un MS, permetent seguir l'evolució de l'activitat en els estadis inicials de la reacció. Sobre la base dels resultats d'aquests experiments, es va determinar la naturalesa dels centres actius de Ni en catalitzadors Ni-Beta sota condicions d'operació i es va proposar un mecanisme plausible d'iniciació de l’oligomerització d'etilé en aquests centres. - En el cinqué article, es va realitzar un estudi in situ FTIR similar per a investigar la naturalesa dels centres actius de Ni en catalitzadors Ni-Al-MCM-41. En aquest treball, es va posar l'accent principalment a elucidar a partir de tècniques d'espectroscòpia 27Al MAS NMR i FTIR, el paper que exerceixen les espècies d'Al del suport aluminosilicat per a promoure l'activitat dels centres de Ni localitzats en les seues proximitats. ▪ Finalment, les conclusions generals de la present tesi doctoral es resumeixen en el Capítol 9. / Moussa Martí, S. (2020). Desarrollo de catalizadores bifuncionales basados en Ni disperso en aluminosilicatos porosos ácidos para la oligomerización heterogénea de etileno [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149397 / Compendio

In recent decades, acoustic techniques have become the most appropriate tools for biomass estimation in the fishing industry. This is because acoustic waves are the only waves that can be used for remote sensing in the aquatic environment due to their low attenuation compared to electromagnetic waves, which are usually used in long-distance communications in the atmosphere. Ultrasonic echo sounders allow sampling of water columns and cover large areas of ocean by means of sampling campaigns conducted by oceanographic vessels, providing information on fish stocks of commercial interest. Furthermore, as a result of the overexploitation of fishery resources and to cover increasing demand, fish production has been developed as an alternative to capture. Although several species are bred in captivity, in Spain we can highlight three in particular, due to the high economic impact and degree of implantation: Gilt-head bream (Sparus aurata), sea bass (Dicentrarchus labrax) and Bluefin tuna (Thunnus thynnus). There is demand in the aquaculture industry for techniques developed in the field of fishery acoustics to control and estimate biomass. However, various problems related to the geometry of the application and high fish densities in intensive aquaculture have made these techniques difficult to apply directly. The study of biomass and species classification has progressed in parallel with the development of sonar and echo sounder systems used for this type of applications, and particularly with the evolution of ultrasonic transducers. Operation frequency, transmission power, bandwidth and directivity are key factors in the acoustic methods applied to fishing. In addition, other aspects of research are becoming more relevant in this sector, such as the study of nonlinear parametric sound generation. This generation or parametric effect, produced in the medium, has focused so far especially on bathymetry or classification of the oceanic subsoil, by offering much lower operation frequencies with the same directivity as the beam generated at high frequency. Nowadays, their feasibility is studied for application to fisheries or aquaculture, due to the possibility of working at several frequencies with the same transducer, given the same radiation characteristics, which is not possible in the linear regime. This thesis presents the design of an ultrasound transducer for biomass estimation with specific characteristics and demonstrates its capacity to work in a non-linear regime with optimum apertures for use in shallow water or in aquaculture cages. Chapter 2 presents general information on ultrasound waves, the medium through which they are propagated and an introduction to non-linear generation. General concepts in ultrasound generation and design are presented in Chapter 3. Chapter 4 shows the numerical models used to reinforce the experimental results presented during this thesis. Chapter 5 covers the design of the transducer, encompassing all the processes, from characterization of the materials, to assembly, operation and simulation of designed prototypes. To conclude, Chapter 6 presents the behavior of prototypes in a nonlinear regime and their feasibility for estimating biomass of different species in shallow water. / Las técnicas acústicas se han convertido en las últimas décadas en las herramientas más apropiadas para la estimación de biomasa en el sector pesquero. Esto es debido a que las ondas acústicas son las únicas que pueden utilizarse para teledetección en el medio acuático, por su baja atenuación, comparadas con las ondas electromagnéticas, que son las usadas habitualmente en comunicaciones a larga distancia en la atmósfera. Las ecosondas ultrasónicas permiten muestrear la columna de agua y cubrir grandes extensiones de océano mediante campañas de muestreo realizadas por buques oceanográficos, ofreciendo información de las poblaciones de peces de interés comercial. Por otro lado, como consecuencia de la sobreexplotación de los recursos pesqueros y para cubrir la demanda creciente para su consumo, se ha desarrollado como alternativa a la captura, la producción piscícola. Aunque hay diversas especies que se crían en cautividad, en España podemos destacar tres en particular, por el alto impacto económico y grado de implantación: Dorada (Sparus aurata), lubina (Dicentrarchus labrax) y atún rojo (Thunnus thynnus). La aplicación de las técnicas desarrolladas en el campo de la acústica de pesquerías para el control y estimación de la biomasa en jaulas flotantes, es una demanda del sector acuicultor. Sin embargo, diferentes problemas relacionados con la geometría de la aplicación y las altas densidades de peces con las que se trabaja en acuicultura intensiva, han dificultado la aplicación directa de las mismas. Los avances en el estudio de la biomasa o en la clasificación de especies han ido en paralelo con el desarrollo de los sistemas sonar y ecosondas usados para este tipo de aplicaciones, y particularmente con la evolución de los transductores ultrasónicos empleados. La frecuencia de trabajo, la potencia de emisión, el ancho de banda, así como la directividad son factores clave en los métodos acústicos aplicados a la pesca. Además, otras vertientes de investigación están adquiriendo mayor relevancia en este sector, como por ejemplo, el estudio de la generación no lineal paramétrica de sonido. Esta generación o efecto paramétrico, producido en el medio, se ha enfocado hasta ahora especialmente en batimetrías o en la clasificación del subsuelo oceánico, por ofrecer frecuencias de trabajo mucho más bajas con la misma directividad que el haz generado a alta frecuencia. Actualmente, se estudia su viabilidad para ser aplicado a pesquerías o a acuicultura, debido a la posibilidad de trabajar a varias frecuencias con un mismo transductor, presentado éstas las mismas características de radiación, lo que no es posible en el régimen lineal. Esta tesis presenta el diseño de un transductor de ultrasonidos para la estimación de biomasa con unas características específicas. Demostrando, además, la capacidad de éste para poder trabajar en régimen no lineal con aperturas adecuadas para su uso en aguas poco profundas o en jaulas de acuicultura. En el capítulo 2 se presenta información general sobre las ondas de ultrasonidos y el medio por donde se propagan, así como una introducción a la generación no-lineal. Conceptos generales sobre la generación de los ultrasonidos y el diseño se presentan en el capítulo 3. En el capítulo 4, se muestran los modelos numéricos utilizados para afianzar los resultados experimentales presentados durante la tesis. El capítulo 5 recoge el diseño del transductor, que englobará todos los procesos, desde la caracterización de los materiales, hasta el montaje, puesta en marcha y simulación de los prototipos creados. Para finalizar el capítulo 6 presenta el comportamiento de los prototipos en régimen no lineal y su viabilidad para estimar biomasa de diferentes especies en aguas poco profundas / Les tècniques acústiques s'han convertit en les últimes dècades en les ferramentes més apropiades per a l'estimació de biomassa en el sector pesquer. Això és degut a que les ones acústiques són les úniques que poden utilitzar-se per teledetecció en el medi aquàtic, per la seva baixa atenuació, comparades amb les ones electromagnètiques, que són les usades habitualment en comunicacions a llarga distància en l'atmosfera. Les ecosondes ultrasòniques permeten mostrejar la columna d'aigua i cobrir grans extensions d'oceà mitjançant campanyes de mostreig realitzades per vaixells oceanogràfics, oferint informació de les poblacions de peixos d'interès comercial. Per altre costat, com a conseqüència de la sobreexplotació dels recursos pesquers i per cobrir la demanda creixent per al seu consum, s'ha desenvolupat com a alternativa a la captura, la producció piscícola. Encara que hi ha diverses espècies que es crien en captivitat, a Espanya podem destacar tres en particular, per l'alt impacte econòmic i grau d'implantació: Daurada (Sparus aurata), llobarro (Dicentrarchus labrax) i tonyina vermella (Thunnus thynnus). L'aplicació de les tècniques desenvolupades en el camp de l'acústica de pesqueres pel control i estimació de la biomassa en gàbies flotants, és una demanda del sector aqüicultor. No obstant això, diferents problemes relacionats amb la geometria de l'aplicació i les altes densitats de peixos amb les que es treballa en aqüicultura intensiva, han dificultat l'aplicació directa de les mateixes. Els avanços en l'estudi de la biomassa o en la classificació d'espècies han anat en paral·lel amb el desenvolupament dels sistemes sonar i ecosondes usats per a aquest tipus d'aplicacions, i particularment amb l'evolució dels transductors ultrasònics empleats. La freqüència de treball, la potència d'emissió, l'ample de banda, així com la directivitat són factors clau en els mètodes acústics aplicats a la pesca. A més, altres vessants d'investigació estan adquirint major rellevància en aquest sector, com per exemple, l'estudi de la generació no lineal paramètrica de so. Aquesta generació o efecte paramètric, produït en el medi, s'ha enfocat fins ara especialment en batimetries o en la classificació del subsòl oceànic, per oferir freqüències de treball molt més baixes amb la mateixa directivitat que el feix generat a alta freqüència. Actualment, s'estudia la seva viabilitat per a ser aplicat a pesqueries o a aqüicultura, a causa de la possibilitat de treballar a diverses freqüències amb un mateix transductor, presentat aquestes les mateixes característiques de radiació, el que no és possible en el règim lineal. Esta tesi presenta el disseny d'un transductor d'ultrasons per a l'estimació de biomassa amb unes característiques específiques. Demostrant, a més, la capacitat d'aquest per poder treballar en règim no lineal amb obertures adequades per al seu ús en aigües poc profundes o en gàbies d'aqüicultura. En el capítol 2 es presenta informació general sobre els ultrasons i el mitjà pel qual es propaguen, així com una introducció a la generació no-lineal. Conceptes generals sobre la generació dels ultrasons i el disseny es presenten en el capítol 3. En el capítol 4, es mostren també els models numèrics utilitzats per a refermar els resultats experimentals presentats durant la tesi. El capítol 5 recull el disseny del transductor, que englobarà tots els processos, des de la caracterització dels materials fins al muntatge, posada en marxa i simulació dels prototips creats. Finalment, el capítol 6 presenta el comportament dels prototips en règim no lineal i la seua viabilitat per a estimar biomassa de diferents espècies en aigües poc profundes. / Ordoñez Cebrián, P. (2017). Ultrasonic transducer design: Feasibility as parametric echosounder in shallow water [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86192