2008Energía Energy O F E R TA T E C N O L Ó G I C A , SERVICIOS TÉCNICOS Y PROGRAMAS DE I+D TECHNOLOGY PORTFOLIO, TECHNICAL SERVICES AND R&D NETWORKS CATÁLOGO DE OFERTA TECNOLÓGICA, SERVICIOS TÉCNICOS Y PROGRAMAS DE I+D C AT Á L O G O D E TECHNOLOGY PORTFOLIO, TECHNICAL SERVICES AND R&D NETWORKS Energía Energy www.madrimasd.org oficina de comercialización de la investigación C AT Á L O G O D E O F E R TA T E C N O L Ó G I C A , SERVICIOS TÉCNICOS Y PROGRAMAS DE I+D TECHNOLOGY PORTFOLIO, TECHNICAL SERVICES AND R&D NETWORKS Energía Energy www.madrimasd.org oficina de comercialización de la investigación E D I TA Fundación madri+d para el Conocimiento COORDINACIÓN TÉCNICA Y EDITORIAL Universidad Rey Juan Carlos Centro para la Innovación, Transferencia de Te c no l o g í a y de l C o no c i m ie nt o ( C I N T T E C ) . Universidad Rey Juan Carlos DISEÑO base 12 diseño y comunicación, s.l. DEPÓSITO LEGAL M-7948-2008 SUMARIO / SUMMARY I N T R O D U C C I Ó N / I N T R O D U C T I O N |4-5| O F E R TA T E C N O L Ó G I C A / T E C H N O L O G Y P O R T F O L I O |7| · C o n s e j o S u p e r i o r d e I n v e s t i g a c i o n e s C i e n t í f i c a s ( C S I C ) |8| · I n s t i t u t o N a c i o n a l d e T é c n i c a A e r o e s p a c i a l ( I N TA ) |23| · U n i v e r s i d a d d e A l c a l á ( U A H ) |33| · U n i v e r s i d a d A u t ó n o m a d e M a d r i d ( U A M ) |38| · U n i v e r s i d a d C a r l o s I I I d e M a d r i d ( U C 3 M ) |42| · U n i v e r s i d a d C o m p l u t e n s e d e M a d r i d ( U C M ) |52| · U n i v e r s i d a d P o n t i f i c i a C o m i l l a s ( U P C O ) |75| · U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a d e M a d r i d ( U P M ) |88| · U n i v e r s i d a d R e y J u a n C a r l o s ( U R J C ) |140| S E R V I C I O S T É C N I C O S / T E C H N I C A L S E R V I C E S |153| · Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Te c n o l ó g i c a s ( C I E M AT ) |154| · I n s t i t u t o N a c i o n a l d e T é c n i c a A e r o e s p a c i a l ( I N TA ) |163| · I n s t i t u t o d e S a l u d C a r l o s I I I ( I S C I I I ) |169| · U n i v e r s i d a d d e A l c a l á ( U A H ) |171| · U n i v e r s i d a d C a r l o s I I I d e M a d r i d ( U C 3 M ) |174| · U n i v e r s i d a d N a c i o n a l d e E d u c a c i ó n a D i s t a n c i a ( U N E D ) |178| · U n i v e r s i d a d P o l i t é c n i c a d e M a d r i d ( U P M ) |180| PROGRAMAS DE ACTIVIDADES DE I+D EN ENERGÍA DE LA COMUNIDAD D E M A D R I D / R & D M A D R I D N E T W O R K S . S U P P O R T E D B Y G E N E R A L D I R E C T O R AT E O F R E S E A R C H A N D U N I V E R S I T I E S . C O M U N I D A D D E M A D R I D |187| · C O M L I M A M S |189| · E N E R C A M |193| · F O T O F L E X - C M |198| · N U M A N C I A |202| · P H I S I C O 2 |208| E N L A N C E S D E I N T E R É S / L I N K S O F I N T E R E S T |213| Esta colección de catálogos se ha concebido como una herramienta de promoción tecnológica. que aporta resultados y avances científicos. Servicios Técnicos y Programas de Actividades de I+D. ya que su contenido será presentado y difundido a través de la Red Europea de Centros de Enlace para la Innovación. buscando vías de encuentro entre los entornos académico y empresarial. Febrero 2008 . Sin embargo. Dinamizar y sintonizar intereses y retos socio-económicos con las agendas y resultados de investigación de los grupos científicos es uno de los objetivos del Sistema madri+d. Transferencia de Tecnología y del Conocimiento de la Universidad Rey Juan Carlos. como en el ámbito nacional e internacional. favoreciendo la comunicación entre oferentes y demandantes de tecnología del Sistema madri+d. y las empresas. resultados y tecnología generada en las universidades y centros públicos de investigación. tanto regional. promovida por la Fundación madri+d para el Conocimiento. La publicación del Catálogo de Oferta Tecnológica. Servicios Técnicos y Programas de I+D. es necesario crear canales adecuados de comunicación entre la comunidad investigadora. La coordinación técnica y editorial ha sido supervisada por el Centro para la Innovación. capaces de aplicar las soluciones y descubrimientos a las necesidades industriales o al desarrollo de nuevos o mejorados productos y servicios. así como el potencial y amplio abanico de servicios técnicos que ofrece la Red de Laboratorios madri+d.INTRODUCCIÓN La Comunidad de Madrid acoge un elevado número de instituciones generadoras de conocimiento con un claro impacto en la riqueza y el bienestar regional. el Sistema madri+d desea hacer visible las líneas de trabajo. la administración regional acerca y promueve el aprovechamiento económico y social de la ciencia. ha sido posible gracias a las contribuciones y compromiso de las unidades de transferencia de tecnología de las instituciones y miembros del Sistema madri+d. Con esta iniciativa. 4 Mediante la edición de los Catálogos de Oferta Tecnológica. But this effort would be worthless in the absence of the right communication channels between the research community (with its output and scientific breakthroughs) and businesses (which turn such solutions and breakthroughs into new and improved products and services). both at a regional level (improving communication between those who supply and those who request technologies within the madri+d System) as well as at a national and international level. Technical Services and R&D Networks . promoted by the Fundación para el Conocimiento madri+d. has been possible thanks to the contribution and commitment of the Technology Transfer Units of different institutions and members of the madri+d System. thus promoting the potential and broad range of technical services provided by the madri+d Laboratory Network. bringing it closer to its users. making them compatible with the region´s socio-economic interests and challenges. With this initiative. One of the goals of madri+d is to promote the agenda and research output of scientific communities. 5 By publishing the Regional Technology Portfolio. with the aim of finding a common ground where the worlds of academia and business can cooperate. madri+d system wants to take visible those technologies. The publication of the Technology Portfolio. February 2008 . research lines and results generated in different universities and public research centers of the region. This collection of catalogues has been conceived as a tool for the enhancement of technological progress. since its contents will be presented and disseminated through the Innovation Relay Centers Network. Technical Services and R&D Networks. the Regional Government of Madrid encourages the social and economic exploitation of science. Technical and editorial coordination was overseen by the Universidad Rey Juan Carlos Technology Transfer Office.INTRODUCTION The Regional Government of Madrid gathers a large number of knowledge-generating institutions than make a huge impact on the Region´s wealth and welfare. . O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO . O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) CSIC_01 Nuevo electrocatalizador para ánodos de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones con alimentación directa de metanol |9| CSIC_02 Membranas conductoras protónicas basadas en polímeros de tipo polibencimidazol y materiales híbridos y nanocompuestos derivados de los mismos. Aplicación en pilas de combustible poliméricas |12| CSIC_03 Electrolito sólido protónico para pilas de combustible |15| CSIC_04 Demostrador didáctico del ciclo solar del hidrógeno |18| CSIC_05 Biocatalizadores para pilas de combustible de hidrogeno |21| CSIC_01 Novel anodic electrocatalyst for direct methanol proton exchange membrane fuel cells (DMFC's) |9| CSIC_02 Proton-conducting membranes based on polymers of the polybenzimidazole type and hybrid nanocomposite materials based on them. Application to PEM Fuel Cells |12| CSIC_03 Protonic solid electrolyte for fuel cells |15| CSIC_04 Didactic demonstrator of the solar hydrogen cycle |18| CSIC_05 Hidrogenase based electrode able to act as anode in hydrogen fuel cells |21| . and is the only formulation of industrial electrocatalysts available up to now. línea que tenía su fundamento en el trabajo previo desarrollado en el grupo desde 1994 para la mejora de catalizadores de producción de hidrógeno para pilas de combustible y. su baja actividad. con actividad igual a los comerciales. On the other hand the progressive deactivation which produces a decreasing in their activity. the activity is low and the deactivation is remarkable. pero con mayor estabilidad. es. The Institute is looking for Industrial Partners form the Fuel Cell and components sector to license agreement. and. with a similar activity than the commercial ones. en la larga experiencia que el grupo tiene en preparación. The Group of Structure and Activity of Catalysts (EAC) of the Institute of Catalysis and Petrochemistry started a new research line in 2001 for the developing of these type of electrocatalysts. caracterización y optimización de catalizadores metálicos soportados. One of the main drawbacks of the available anodic electrocatalysts for Direct Methanol Proton Exchange Membrane Fuel Cells (DMFC) is first of all the low activity compare with their counterparts employed in hydrogen fuel cells. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Una de las principales desventajas de los actuales electrocatalizadores que se usan en los ánodos de las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones con alimentación directa de metanol (DMFC). y ésta es la composición de los actuales electrocatalizadores comerciales. si se los compara con los usados en las pilas de hidrógeno. se inició en el año 2001 una línea de investigación sobre desarrollo de este tipo de electrocatalizadores. y por otra parte su desactivación. sobre todo. The main point relies in the industrial develop of such procedure.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Nuevo electrocatalizador para ánodos de pilas de combustible de membrana de intercambio de protones con alimentación directa de metanol Novel anodic electrocatalyst for direct methanol proton exchange membrane fuel cells (DMFC's) RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T Miguel Antonio Peña Jiménez Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Institute of Analysis and Petroleum Chemistry 9 RESUMEN ABSTRACT El Instituto de Catálisis y Petroleoquímica ha patentado un nuevo procedimiento para la obtención de un electrocatalizador para pilas de combustible poliméricas de metanol. permitiento construir pilas de mayor durabilidad. Although even with those electrocatalysts. En el Grupo de Estructura y Actividad de Catalizadores (EAC) del Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC. mainly. Institute of Analysis and Petroleum Chemistry has patented a new method to prepare an electrocatalyst for methanol-fed polymeric fuel cell. but with a better stability which would turn into more durable fuel cells. Los electrocatalizadores con mejores prestaciones y que minimizan estos dos efectos son los basados en platino y rutenio soportados en negro de humo. por una parte. based in the background knowledge of the group since 1994 in the closely related area of hydrogen production for fuel cells. El interés radica en el desarrollo industrial de dicho procedimiento. El Instituto está buscando socios industriales del sector pilas de combustible o de componentes interesados en el desarrollo de este método. que produce una disminución con el tiempo de la actividad de los mismos. Pero incluso en estos electrocatalizadores la actividad es baja y la desactivación es considerable. The electrocatalysts with the best performance in that sense are based on platinum and ruthenium supported on carbon black. in the broad experience in the area of preparation. One of the main objectives in this research line consisted in the preparation of electrocatalysts for methanol electrooxidation based . characterization and optimization of supported metals catalysts. The treatment procedure is quite simple and the temperature is kept between room temperature and 100ºC. although ambient temperature is preferred. La temperatura de tratamiento es inferior a 100ºC. Different oxidising agents can be used. namely carbon black. This technology would allow a company to produce an anodic electrocatalyst for direct methanol proton exchange membrane fuel cells showing a better stability that the commercial electrocatalysts. que mejoran los conocidos en el estado de la técnica. También es adecuado para empresas cuyo objetivo sea la fabricación de pilas de combustible. únicamente añade un paso previo adicional. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Dado que uno de los problemas fundamentales de durabilidad de las DMFC es justamente la desactivación del electrocatalizador anódico. que. Las pruebas electroquímicas realizadas al electrocatalizador desarrollado con esta tecnología han mostrado que la actividad catalítica es muy similar a la de los catalizadores comerciales o ligeramente superior. . since they are easy to handle and of relatively low cost. produciendo un aumento del número de grupos funcionales superficiales del negro de humo. therefore the modification of the preparation method is not expected to be complicated and it will provide numerous advantages since it will permit the preparation of a novel electrocatalytst improving the known ones. por lo que la modificación del método no es complicada y proporciona grandes ventajas. Por lo tanto. The electrochemical tests of the electrocatalysts prepared according to this method have shown that their activity is comparable to the commercial catalysts. fueran de una estabilidad mucho mayor. Using this electrocatalysts in a DMFC cell would increase its durability allowing then their marketing. La tecnología desarrollada consiste básicamente en la utilización de un nuevo procedimiento para la preparación de este tipo de electrocatalizadores. pero se eligen preferentemente agua oxigenada o ácido nítrico. compuestos de platino y rutenio depositados en un soporte carbonoso. producing the functionalization of the carbonaceous supports with surface oxygenated groups. ya que permite obtener electrocatalizadores de características nuevas. Estos agentes oxidantes pueden ser variados. it is mandatory to obtain a very stable catalyst that increases the durability of the fuel cells before their industrial commercialization. por un método que no complica los existentes actualmente. in order to obtain the same activity than the commercial ones and an improved stability. relativamente sencillo. basado principalmente en el tratamiento previo del soporte carbonoso con agentes oxidantes. el electrocatalizador desarrollado mantenía su actividad sin un pérdida apreciable de la misma. en el intervalo de tiempo de ensayo utilizado en el que se observaba una clara pérdida de actividad el electrocatalizador comercial. con mejores actividades electrocatalíticas y menor grado de desactivación. para abrir las puertas a la comercialización de las DMFC es necesario disponer de un electrocatalizador estable que aumente el tiempo de vida de la pila de combustible. The developed technology consists mainly in a new method for the preparation of this type of electrocatalysts. Pero lo más importante es que. But. como es la del tratamiento del soporte carbonoso con agentes oxidantes de bajo precio y en condiciones suaves. cualquier empresa con planes de comercialización de componentes de pilas de combustible.CSIC_01 10 Uno de los objetivos principales de esta línea de investigación iniciada era la obtención de catalizadores para la electrooxidación del metanol. more importantly. dispondría de la tecnología adecuada para la fabricación de este componente de forma que sea competitivo en el mercado. based essentially in the treatment of the carbonaceous support with oxidant agents. Any company planning to develop fuel cell components would have the technology for the production of this component in a competitive way. displaying better activities and stabilities. Given that the main drawback for the stability of the DMFC is the anodic electrocatalyst deactivation. teniendo la misma actividad de los comercializados actualmente. The developed technology allows the preparation of electrocatalysts in a simple way with an extra non-complicated step in the described experimental methods which consist in the treatment of the support with low cost oxidant agents in mild experimental conditions. La utilización de este electrocatalizador en una pila DMFC aumentaría por lo tanto su durabilidad hasta un tiempo que podría permitir su comercialización. concretamente negro de humo. since this technology will be an alternative to the available products in the market. ya que dispondrán de una tecnología alternativa a la existente en el mercado para la fabricación de este componente. por lo que el tratamiento en si tampoco resulta complicado. La tecnología desarrollada permite la preparación de este tipo de electrocatalizadores. El resto del proceso para la preparación del catalizador. the stability was kept unchanged whilst a commercial catalyst decayed ostensibly along the time. but nitric acid and hydrogen peroxide are preferred. preferentemente cercana a la temperatura ambiente. This also applies to companies dedicated to the fabrication not only the parts but the complete fuel cell stack. relativamente fáciles de utilizar y no demasiado costosos. no difiere de los conocidos en la tecnología actual. The rest of the experimental procedure follows well-known methods of the art. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Esta tecnología permitiría a una empresa producir un electrocatalizador anódico para pilas de combustible de membrana de intercambio de protones alimentadas con metanol que tiene mayor estabilidad que los electrocatalizadores comerciales. or slightly better. on platinum and ruthenium supported in carbons. until completing the final fuel cell stack. • National project. · Johnson Matthey. laptops. Gruppo De Nora (Internacional). Possible companies: · AJUSA. y puede ser tanto una empresa que comercialice dicho electrocatalizador para un tercer agente. The area of commercialization of direct methanol proton exchange membrane fuel cells is still emerging but includes all the applications for portable energy production (cellular phones. 26 octubre 2004. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. Gruppo de Nora (International). y así sucesivamente hasta finalizar la fabricación de la pila de combustible completa. ATIPIC (España). • Patent applied. ordenadores portátiles. or can be used for the production of the Membrane Electrode Assembly (MEA). Comments Application ES200402567. cámaras digitales. and so on. 26 October 2004. Vectores energéticos limpios: nuevos conceptos y vias catalíticas de producción (MAT2001-2215-C03-01). DAVID FCC.). o una empresa que lo utilice directamente para la fabricación del ánodo de la pila de combustible.CSIC_01 11 | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. ATIPIC (Spain). The company can produce the electrocalalysts for another company. DAVID FCC. Comments The electrocatalyst production can be reached by any company with the adequate facilities for the chemical synthesis. depending on the productive capacity of the company. Comentarios Solicitud ES200402567. This anode can be directly sold. dependiendo de las capacidades productivas de la empresa. etc. described thoroughly in the invention patent. Algunas empresas posibles son: · AJUSA. cameras. Jose Mª Bielza de Ory CSIC +34 91 585 49 55 F A X : +34 91 585 51 96 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: M. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional.csic. Este ánodo puede así mismo ser comercializado directamente. y que se describe en la patente de invención. Spain. pero incluye todas las aplicaciones en que es necesaria la producción portátil de electricidad (teléfonos móviles. El campo de comercialización de las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones alimentadas directamente con metanol es aún
[email protected] . • Development phase. • License agreement. or use it directly for the preparation of the anode. o la misma empresa puede llevar a cabo su incorporación a una MEA (Ensamblaje Membrana-Electrodo). Comentarios La producción de este electrocatalizador la puede realizar cualquier empresa que disponga de medios para la síntesis química del mismo.…) as well as auto motion (electric vehicles) and stationary electricity production (Uninterrupted Power Supply units). España. · Johnson Matthey. así como el campo de la automoción (vehículos eléctricos) y la generación estacionaria de electricidad (unidades autógenas para viviendas). Para la fabricación de estos materiales se han empleado tanto New hybrid and polymeric materials based on polybenzimidazoles have been developed at the Materials Science Institute (CSIC) Spain for the fabrication of proton-conducting membranes to be used as electrolytes in PEM fuel cells and other electrochemcial devices. For the . These new materials include the polymers themselves doped with mineral acids (H2SO4 H3PO4) as well as hybrid materials formed by those polymers and proton-conducting inorganic solid acids. Estas membranas. Pedro Gómez Romero Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Science Materials Institute 12 RESUMEN ABSTRACT El grupo de electroquímica de materiales del Instituto de Ciencia de Materiales (CSIC) ha desarrollado nuevos materiales híbridos y poliméricos (tipo polibencimidazol) para la fabricación de membranas conductoras de protones aplicables como electrolitos en pilas de combustible poliméricas. The Electrochemistry group of the Science Materials Institute (CSIC) has developed new hybrid and polymeric materials for the fabrication of proton conducting membranes used as electrolytes in polymeric fuel cells and other electrochemical devices. impregnados con ácidos minerales (H2SO4 H3PO4) así como materiales híbridos orgánico-inorgánicos formados por dichos polímeros y ácidos sólidos inorgánicos conductores de protones. pero también en otros dispositivos electroquímicos como supercondensadores en los que se necesite una excelente conductividad protónica. que pueden ser impregnadas con ácidos para mayor conductividad presentan una elevada estabilidad térmica y constituyen una alternativa mejorada a las membranas de Nafion© ya que permiten el funcionamiento de las pilas PEM a temperaturas de 150-200ºC lo cual evita tener que usar hidrógeno ultrapuro como combustible. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El grupo de electroquímica de materiales del Instituto de Ciencia de Materiales (CSIC) ha desarrollado nuevos materiales híbridos y poliméricos basados en polímeros de tipo bencimidazol y que comprenden los propios polímeros. These membranes present a remarkable thermal stability since they allow designs working at temperatures up to 150-200ºC thus avoiding the need for ultra-pure hydrogen as fuel. El grupo busca empresas del sector de materiales y/o energía para acuerdos de licencia y resursos financieros. The group is looking for companies of energy and new material sectors for license agreement and financial resources.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Membranas conductoras protónicas basadas en polímeros de tipo polibencimidazol y materiales híbridos y nanocompuestos derivados de los mismos. Application to PEM Fuel Cells RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T Dr. Aplicación en pilas de combustible poliméricas Proton-conducting membranes based on polymers of the polybenzimidazole type and hybrid nanocomposite materials based on them. CSIC_02 13 el polibenzimidazol comercial (PBI) como otros nuevos polímeros: ABPBI (Poli(2. H3PO4) presentan altos valores de conductividad y se han ensayado con éxito en celdas de combustible poliméricas con MEAs formadas por tintas de C(Pt) como electrodos. Fuel Cells based on these materials and membranes can reach higher working temperatures of up to 200ºC. since this moderately high temnperature has been shown to reduce poisoning of the Pt catalyst by impurities such as carbon monoxide. Comments The group is looking for companies of energy and new material sectors for license agreement and financial resources. Membranes based on the materials described present a high thermal stability and low manufacturing cost. • Manufacturing agreement. These are two of the main characteristics which make of them a good alternative to wellestablished materials such as Nafion® expensive and only useful below 100ºC. Acid doped membranes (e. Ello permite un diseño alternativo de pila en el que el combustible utilizado no tiene que ser necesariamente hidrógeno de alta pureza.5-benzimidazole)). así como en supercondensadores electroquímicos. ambas características los convierten en alternativas viables a materiales caros y sólo útiles a temperaturas <100ºC. así como en otros dispositivos electroquímicos. Comentarios El grupo busca empresas del sector de materiales y/o energía para acuerdos de licencia y resursos financieros. empleado actualmente en prototipos de pilas de combustible poliméricas. • Acuerdo de licencia. • Development phase. MPPBBI (poli(m-fenilenbenzobisimidazol)) y SMPPBBI (derivado sulfonado de éste último). además de los ácidos minerales ya mencionados. . | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Las membranas basadas en los materiales que se describen presentan una elevada estabilidad térmica además de ser materiales de bajo costo de producción. Como componentes inorgánicos se han empleado tanto especies moleculares (polioxometalatos) como extendidas (tipo hidrogenosulfato de cesio). MPPBBI (poly(m-phenylenebenzobisimidazole)) or SMPPBBI (sulfonated derivative of the latter). como el Nafión®.5-bencimidazol)). As inorganic components. H3PO4) present high conductivity values and have been successfully used as solid electrolytes in fuel cells (with MEAs formed by C(Pt) inks as electrodes) as well as in other energy-storage devices such as electrochemical supercapacitors. both molecular (polyoxometalates) or extended species (cesium hydrogensulphate family) can be used. Dichas membranas presentan una excelente estabilidad térmica. This allows for designs in which the fuel used doesn't need to be ultra high purity Hydrogen. ya que la tempeartura moderadamente alta se ha demostrado suficiente para evitar el envenenamiento del catalizados (Pt) con impurezas como el monóxido de carbono. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Las pilas de combustible basadas en las membranas y materiales descritos pueden alcanzar temperaturas de trabajo de hasta 200ºC. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de fabricación. ya que los polímeros no descomponen hasta temperaturas en torno a 600ºC. since the organic polymers resist decomposition up to temperatures around 600ºC. • License agreement. Las membranas impregnadas con ácidos (ej. fabrication of these materials it can be used comercial PBI or novel polybenzimidazoles such as ABPBI (Poly(2. in addition to the mentioned mineral acids.g. Los materiales desarrollados forman membranas con buenas propiedades mecánicas mediante disolución y casting en diversos disolventes. but extensively used in prototypes of polymeric fuel cells and other electrochemical devices. The materials developed can easily be formed into membranes with good mechanical properties by dissolution and casting. Those membranes are characterized by an excellent thermal stability. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Comentarios Patente solicitada el 31/01/2003 en España.csic. Sector industrial: Materiales y energía. Comments Patent application 37/01/2003 in Spain. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. with number 200300249. • Patent applied. Jose Mª Bielza de Ory CSIC +34 91 585 49 55 F A X : +34 91 585 51 96 C O N TAC T P E R S O N : 14 O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: M. con número 200300249. Industrial sector: Materials and Energy. • National project.CSIC_02 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. Aplicación Industrial: Pilas de combustible. Industrial application: Fuel
[email protected] . CSIC and CEU have developed a granted powder material. Este compuesto intercambiado exhibe la propiedad de ser conductor iónico por protones a temperaturas próximas a 90 ºC y en presencia de una elevada humedad relativa. having a high proton conductivity at low temperature. Tras la separación del polvo obtenido se aisla el compuesto de interés en el que se ha producido la sustitución parcial de sodio por protón.001 ohm/cm. niobium and tungsten. como es el caso del conocido como pila de combustible. The product is obtained as a powder so that. After separation of liquid from solid phase the powdered exchanged compound is obtained. After sintering the appropriate amounts of carbonates and oxides at 775 ºC.001 ohm/cm depending upon the particular composition. el producto. y así resultaría posible su aplicación en algunos dispositivos electroquímicos capaces de convertir energía química en energía eléctrica y otros dispositivos en los que la propiedad referida sea necesaria. Estan buscndo un socio industrial interesado en la fabricacion de ceramicas usadas como electrolito de pilas de combustible. They are looking for industrial partner interested in ceramic as the electrolyte of fuel cells. sodium has been partially removed and protons have entered to replace sodium. as it is the case of fuel cells. tungsten oxide by partial replacement of proton by sodium in an acidic aqueous environment. The exchanged compound is an ionic conductor at temperatures close to 90 ºC when it is immersed in a water vapour saturated atmosphere. a plastic binder. Obtenido a partir de un óxido de sodio. niobium. if it is going to be used as a protonic membrane of a fuel cell. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El desarrollo se refiere a un óxido en forma de polvo que contiene sodio. and then it may be useful as the protonic solid electrolyte of electrochemical devices that convert chemical energy to electrical energy. is treated at 80 ºC in a refluxing system with a common mineral acid. that is easily obtained. niobio y volframio mediante la sustitución parcial de sodio por protón en medio ácido acuoso. Los altos valores de conductividad protónica para humedades relativas cercanas a saturación permiten que el compuesto pueda ser denominado como electrolito sólido. Tras la calcinación de los óxidos y carbonatos correspondientes a una temperatura 775º C. niobio y volframio que se obtiene de forma sencilla.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Electrolito sólido protónico para pilas de combustible Protonic solid electrolyte for fuel cells RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 15 Flaviano García Alvarado Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y Universidad San Pablo CEU Inorganic Chemistry RESUMEN ABSTRACT Investigaciones realizadas en el CSIC y en la Ceu han llevado a patentar la preparación de un material en forma de polvo que puede ser prensado junto con un aglomerante plastico para su conformación en la forma deseada y que presenta una elevada conductividad por protones a temperaturas moderadas. It has been obtained from a sodium. The developed material is an oxide-type compound containing the metals sodium. that can be pressed to a required conformation by using a plastic binder. These high values of ionic conductivity indicate that the compound can be named as a solid electrolyte. the product NaNbWO6. .01 y 0. in an appropriate ratio. típicamente con una composición de NaNbWO6. such as nitric acid. and for some other devices where the named property is needed. should be used to get a composite membrane. Así por ejemplo en estas condiciones la conductividad de algunas de las composiciones preparadas varían entre 0.01 and 0. se trata a 80º C en medio ácido con un ácido mineral diluído tan común como el ácido nítrico. In this. Protons are the mobile ions giving conductivities values between 0. the environment where the new material should to operate is quite similar to that one where the material was obtained. Other similar protonic compound can also be obtained by exchange reations but using ammonium nitrate. Therefore the required equipment for these purposes is very common in the ceramic and chemical industry. temperatura menor que la de ebullición del agua. a more expensive reactant. this is below the boiling point of water. Por lo tanto el equipamiento necesario es muy común en la industria química y cerámica. 775 ºC. water is formed. niobium and tungsten oxide bronze is both very simple and cheap since the temperatured used for preparing the oxide is not very high for ceramic industry purposes (775 ºC). niobio y volframio es a la vez sencilla y barata puesto que la temperatura usada en la síntesis del óxido no es muy alta. mientras que la sustitución de sodio por protón se lleva a cabo a 80 ºC. ya que es sintetizado en un medio similar. and therefore instability problems are not expected. si se considera el ámbito de la industria cerámica. • License agreement. • Development phase. The synthesis of the exchanged compound starting from the sodium. A new material with high protonic conductivity that is obtained through a simple synthesis procedure in as much as an oxide type compound is treated under an aqueous acidic environment at 80 ºC. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Un nuevo material con elevada conductividad protónica que se obtiene por un método sencillo como es el del tratamiento de un óxido en medio ácido a bajas temperaturas (80º C). | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. La formación de agua durante el funcionamiento de pilas de combustible de mebrana protónica que operan a menos de 100 ºC hace que el medio en el que deberá funcionar el material sea similar al utilizado para su síntesis por lo que no existirán problemas de inestabilidad en funcionamiento. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La síntesis del material a partir del óxido de sodio. The product is stable in aqueous environments as it is the environment that is produced during operation of a protonic membrane fuel cell. El producto es estable en medio acuoso que es el medio presente en pilas de combustible de membrana protónica. Since during fuel cell operation. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. . La síntesis es más barata que la descrita para productos de prestaciones similares pero en los que el intercambio se realiza mediante nitrato amónico.CSIC_03 16 Como el producto se obtiene en forma de polvo si se requiere su uso como membrana se recurre a la mezcla con un agente plastificante en las proporciones adecuadas. El nuevo material conductor protónico presenta una gran estabilidad en el medio acuoso por debajo de 100ºC. below 100º C. que estará presente en el funcionamiento de la pilas de combustible de hidrógeno-aire. The described procedure would reduce the cost of exchanger reactant to a 50 % approximately. El uso del procedimiento descrito reduciría el coste del reactivo intercambiador en un 50 % aproximadamente. while sodium replacemente is reached at 80 ºC. The new protonic conductor is very stable under an aqueous environment below 100 ºC similar to that of the low temperature operating fuell cells. 3210) F A X : +34 91 585 52 87 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 17 E-MAIL: M.csic.Bielza@orgc. Industrial sector: Energy production. Aplicación Industrial: Pilas de combustible. Industrial application: Fuel cells. Jose Mª Bielza de Ory OTT-CSIC +34 91 561 68 00 (ext. Comentarios Patente solicitada el 16/11/2001 en España. Comments Patent application 16/11/2001 in Spain. with number 200102544. • Patent applied.CSIC_03 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patent applied. Sector industrial: Producción de energía. con número 200102544.es . The oxygen and hydrogen produced carry to the fuel cell by means of colored tubes at atmospheric pressure. It has been designed to show clear and simple way the processes that take place in the system. El hidrógeno producido se empleará posteriormente en una pila de combustible para la generación de energía eléctrica empleada en una aplicación práctica. En estos tubos se puede observar el burbujeo de los gases producidos. The components and their functions are described below: Photovoltaic cells: The ten solar cells. El Instituto está buscando socios industriales del sector de la enseñanza. Los componentes y sus funciones se describen a continuación: Paneles fotovoltaicos: Los diez módulos solares han sido montados sobre el tejado de una maqueta a escala con el fin de mejorar la comprensión y la viabilidad de este tipo de generación eléctrica. interested in the development of this patent. To measure the electric power produced current and voltage indicators are used. The electrolyzer is also constituted by two vertical tubes to collect the gases and feed water in continuously. los indicadores y el electrolizador. This scale model is manufactured in transparent dyed methacrylate with the objective of showing clearly the electric connections between panels. In these tubes is shown the bubbling of the produced gases. used in a practical application. of energy. have been mounted on the roof of the scale model to improve the understanding and the viability of this type of electric generation. de la energía. se emplea un indicador de medición de corriente y otro de medición de tensión. interesados en el desarrollo de esta patente. El electrolizador está constituido además por dos tubos verticales para colectar los gases y suministrar de manera continua el agua. The produced hydrogen will be used later in a fuel cell for electric power generation. Para medir la energía eléctrica producida. . Electrolyzer: The cells are manufactured in transparent methacrylate to facilitate the observation of its operation and some processes that take place inside. del juguete y de la fabricación de equipos de laboratorio. Electrolizador: El Electrolizador ha sido realizado en metacrilato transparente para facilitar la observación de sus partes y de alguno de los procesos que tienen lugar en su interior.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Demostrador didáctico del ciclo solar del hidrógeno Didactic demonstrator of the solar hydrogen cycle RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 18 Domingo Guinea Díaz Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Institute of Industrial Automatic RESUMEN ABSTRACT El Instituto de Automática Industrial (CSIC) ha patentado un demostrador didáctico del ciclo solar del hidrógeno que tiene como objetivo mostrar la producción y posterior utilización del hidrógeno en la generación de energía eléctrica. The Institute is looking for industrial partners of the sector of education. Institute of Industrial Automatic (CSIC) has patented a didactic demonstration model of the solar hydrogen cycle wich its objective is to show the production and use of the hydrogen in the electric power generation. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | En el demostrador se manifiesta el aprovechamiento de la energía solar a partir de paneles solares para la producción de hidrógeno en un electrolizador. of toy industry and production of laboratory equipment. Ha sido diseñado para mostrar de manera clara y sencilla los procesos que tienen lugar en el sistema. indicators and electrolyzer. The demonstrator shows the use of solar energy for hydrogen production in an electrolyzer through solar panels. El Oxígeno y el Hidrógeno producidos se conducen a la pila de combustible mediante tubos coloreados a presión atmosférica. Dicha maqueta es realizada en metacrilato tintado transparente con el objetivo de no ocultar las conexiones eléctricas entre los paneles. Fuel Cell:The fuel cell converts the chemical energy contained in the fuel (H2) and the oxidizer (O2) in electric power. The solar energy is captured and transforms in a non pollutant and limitless way. se capta y transforma la energía de manera no contaminante e ilimitada. El producto además de mostrar didácticamente la bondad de las energías renovables y las energías no convencionales. The demostrator promotes the sensitization toward the protection of the environment and represents a promising energy strategy. El producto destaca una de las tendencias tecnológicas más prometedoras en el mercado energético global. The demonstrator requires low maintenance. . It allows the visualization of some of the processes that take place. Promueve la sensibilización hacia la protección del medio ambiente y representa una estrategia energética prometedora. Figure 1 and 2. the internal structure of the components and the values of the most significant variables. Permite la visualización de alguno de los procesos que tienen lugar. destaca el compromiso de las empresas con el medio ambiente. 19 Pila de combustible: la Pila de Combustible convierte la energía química contenida en el combustible (H2) y el oxidante (O2) en energía eléctrica. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Dispositivo didáctico sobre la integración de energías renovables y no convencionales. ya que se puede observar como a partir de la energía solar. siendo un producto muy atractivo en nuestra sociedad. la estructura interna de sus componentes y los valores de las variables más significativas. The didactic model way to show the integration of not conventional energy in a renewable energy system. The production cost of this product is relatively low assuring a high added value of the final product. The product highlights one of the most promising technological tendencies in the global energy market. Didactic demonstrator of the solar hydrogen cycle. being a very attractive product in our society. ya que sus componentes no sufren desgaste. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El coste de producción de este producto es relativamente bajo asegurando un alto valor añadido del producto final. Demostrador didáctico del ciclo solar del hidrógeno. highlighting the commitment of the companies with the environment. The product besides showing didactically the kindness of the renewable energy and the non conventional energy. due to its components do not suffer waste.CSIC_04 Figura 1 y 2. El demostrador requiere bajo mantenimiento. Actividad concreta que debe realizar la empresa: La empresa realizará la fabricación de componentes. the distribution and maintenance of the systems. Application date: 3/03/2006.. • Developed. laboratories equipment. • License agreement. Country of application: Spain. Coste. empresas de construcción de equipos de laboratorio. Comentarios Perfil de la empresa a la que le podría interesar incorporar la tecnología (sector. Comments Type of partner sought (such as: industry. available for demonstration. de ingeniería. nationality…): Companies related with the environment. tanto de equipamiento como de personal. Las empresas interesadas pueden estar ubicadas en cualquier país. que le supondría a la empresa incorporar la tecnología: Difícilmente estimable. The interested companies can be located in any country. El tamaño de las empresas interesadas será pequeña o mediana. dependiente de la infraestructura de la empresa. research organization. academy. el montaje de cada una de sus partes.csic. la distribución y mantenimiento de los sistemas. lista para demostración. tamaño. país. química. energy. chemistry. Comentarios Número de solicitud de patente: ES200600525. Fecha de solicitud: 3/03/2006.Bielza@orgc. 20 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. Comments Application number: ES200600525. size. • Patent applied. consultancy. Tasks to be performed: The company will carry out the production of components. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada.. the assembly of the parts.es . | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Private funding • Private funding Jose Mª Bielza de Ory CSIC +34 91 585 49 55 F A X : +34 91 585 51 96 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: M. engineering. País de solicitud: España.CSIC_04 | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia.): Empresas relacionadas con el medio ambiente. The size of the interested companies will be small or medium. empresas consultoras. Specific area of activity of the partner: Production and commercialization. energía. Busca colaboración para preparación a gran escala de estas enzimas a partir de cultivos bacterianos y tecnologías de DNA recombinante. A Spanish research center has designed and patented a biocatalyst electrode that can be used as anode for hydrogen fuel cell. The use of hydrogenase supported on carbon as anode of fuel cells has been extensively investigated. there will be scarcity of these metals. lo que hace temer un aumento de precio drástico de estos metales nobles. En estas etapas de escalado y eventual producción la disponibilidad de hidrogenasas puede ser un factor limitante. until now this technology presented serious limitations since the enzymes was not able to transmit electrons to the carbon support for the production of electricity from H2. muy activos como catalizadores de activación de hidrógeno. . However. like platinum. novel metals are used as anodes for hydrogen activation in fuel-cells. But in this case hydrogenases molecules are covalently bonded in a preferential orientation as to facilitate direct electrical connection of the enzyme to the carbon surface. como alternativa al uso de metales nobles de ánodos convencionales en pilas de combustible. As an alternative. Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP) RESUMEN ABSTRACT ICP-CSIC España oferta hidrogenasas estabilizadas en electrodos de carbon. Por ello buscamos socios para la producción y modificación del enzima mediante técnicas de ingeniería genética. Whenever hydrogen-based fuelcells go into the market. metaloenzimas redox con hierro y níquel. are scarce and expensive. This technology is an alternative to the use of novel metal in fuel cells and represents an economic advantage by replacing one of the most expensive components of the cell. nature uses hydrogenases to oxidize H2. Nuestra investigación futura se enfoca a aumentar la actividad específica de estos electrodos de hidrogenasa y al escalado de su tamaño. En nuestro laboratorio hemos desarrollado y patentado la preparación de electrodos de carbón con hidrogenasas[ Fe-Ni] muy activos y muy estables. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | En un horizonte energético sostenible basado en pilas de combustible con hidrógeno (combustible limpio). producing an exponential increase of their prices. Nobel metals. overcoming the limitations that existed with this technology. The electrode is constituted by hidrogenase enzyme on carbon support. A Spanish research center offers the first hydrogenase based electrode able to act as anode in fuel cells. aparece como amenaza la escasa disponibilidad de metales nobles utilizados en los electrodos. Partner is sought for large scale production of bacterial hydrogenases by DNA recombinant technologies and for patent licensing and further development of the technology. En el ciclo biológico del hidrógeno intervienen las hidrogenasas.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Biocatalizadores para pilas de combustible de hidrogeno Hidrogenase based electrode able to act as anode in hydrogen fuel cells RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 21 Antonio López de Lacey Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) Biocatálisis. In addition to their application as catalyst. • Development phase. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica.): Sector fermentaciones/biotecnología/microbiología. This is the first time that hydrogenase immobilization procedure on carbon electrodes gives active and stable electrodes for hydrogen oxidation. ingenieria genética para mejorar las propiedades del enzima. size.es . the enzyme is covalently bonded in a preferential orientation to facilitate direct electrical communication between the catalytic center and the carbon support. tamaño. el enzima se une al electrodo de carbón por unión covalente en una orientación óptima para facilitar el flujo de electrones entre los centros catalíticos del enzima y la superficie del electrodo. research organization. Comentarios Perfil de la empresa a la que le podría interesar incorporar la tecnología (sector. • Acuerdo de fabricación. Plan nacional BQU2003-04221 • National project. Comments Type of partner sought (such as: industry. cualquier pais. Javier Maira Vidal CSIC .CSIC_05 22 | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Con nuestro procedimiento patentado.plant facilities for growing microoganisms and protein purification.csic.maira@orgc. El resultado son ánodos para pilas de combustible estables y activos. país. • Technical cooperation. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. purificación del enzima. • Manufacturing agreement. nationality…): Industry or academic or research group with pilot. In this patent-protected hydrogenase electrodes.. • Patent applied. Specific area of activity of the partner: Biotechnology/microbiology/fermentation Tasks to be performed: Growth of sulfate reducers bacteria and eventually protein purification and genetic engineering. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional.Technology Transfer Office +34 91 585 49 54 F A X : +34 91 585 52 87 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: j. academy.. media. Actividad concreta que debe realizar la empresa: Crecimiento de bacterias reductoras de azufre. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) INTA_01 Pilas de combustible |24| INTA_01 Fuel cells |24| INTA_02 Tecnología del Hidrógeno |27| INTA_02 Hydrogen technology |27| INTA_03 Know-How en máquinas de refrigeración por absorción solares |30| INTA_03 Know how in solar assisted absorption cooling machines |30| . The proton passes through the membrane. A fuel cell consists of two electrodes sandwiched around an electrolyte. water and heat. stationary power for distributed and central generation. micropower. en lugares remotos. Las pilas de combustible son dispositivos electroquímicos que transforman la energía química almacenada en un combustible (generalmente hidrógeno) en energía eléctrica. ensayos y demostración de la tecnología de pilas de combustible. en los sectores industrial y residencial. Para que se produzca la reacción se deben conectar ambos electrodos a través de un circuito externo por el que circulan los electrones necesarios para completar ambas reacciones. en el ánodo se produce la disociación de la molécula de hidrógeno en dos protones.). y en el cátodo la reacción de los protones con las moléculas de oxígeno para formar agua. etc. como es el hidrógeno. the hydrogen atom splits into a proton and an electron. to be reunited with the hydrogen and oxygen in a molecule of water. Its main advantage is that it's a clean and efficient way to produce electrical energy from chemical energy stored in a fuel. en las que el electrolito es una membrana polimérica permeable al paso de protones. and oxygen enters the fuel cell through the cathode. Due to a catalyst coated over the electrode. normally hydrogen. mobiles. al existir una diferencia de potencial entre ambos electrodos se puede conectar en el circuito externo cualquier dispositivo que se alimentará con la energía eléctrica producida.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Pilas de combustible Fuel cells RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 24 Eduardo López González Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) Aerodynamic and Propulsion RESUMEN ABSTRACT Un grupo de investigación del INTA realiza el desarrollo. Fuel Cells are electrochemical devices that convert chemical energy stored in a fuel (normally hydrogen) directly into electrical energy and heat. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El Área de Energías Renovables del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) trabaja en la tecnología de pilas de combustible desde 1994. transportation power. En las pilas de combustible. . De esta forma se consigue reducir las emisiones contaminantes y aumentar el rendimiento. etc. Su principal ventaja es que es un método limpio y eficaz de obtener energía eléctrica partiendo de la energía química almacenada en un combustible. Oxygen passes over one electrode and hydrogen over the other. If the electrolyte is a proton exchange membrane (PEMFC). la energía eléctrica se produce mediante una reacción electroquímica. Para el caso de las pilas de combustible de polímeros (PEMFC). and in the full system integration for several applications (portables. This technology offers a low pollutant emissions level and a high efficiency level. This reaction offers high efficiency and low pollutant and acoustical emissions level. propulsión de vehículos eléctricos. The main activities of the Area are based on the characterization and component tests. testing and demonstration of fuel cells technology. The Institute is looking for commercial agreement with technical assistance and license agreement. Esta transformación presenta un alto rendimiento y un bajo nivel de emisiones contaminantes y acústicas. electrónica de consumo. El Instituto busca realizar acuerdos comerciales con asistencia técnica y acuerdos de licencia. Su campo de aplicación abarca aplicaciones tan diversas como generación de electricidad en naves espaciales. and the electrons create a separate current that can be utilized in an external circuit before they return to the cathode. etc. The Reneweable Energies Area of the National Institute for Aerospace Technology (INTA) works in the fuel cells technology since 1994. Its potential application field is very wide. including power generation in space. que ocurre en dos electrodos. hydrogen is fed into the anode of the fuel cell. A Spanish research group from INTA works in the development. generating power. Use of hydrogen coming from various fuels. En el sector de la automoción. cuya principal actividad sea el desarrollo y aplicación de pilas de combustible para su implantación en centros. Es importante mencionar la ausencia de partes móviles y la facilidad de mantenimiento de las pilas. Therefore. tests. · · · · · High efficiency. 25 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | En la utilización de pilas de combustible para generación de electricidad en los sectores industrial y residencial. buildings and institutions. y de unos dos o tres órdenes de magnitud en óxidos de nitrógeno y de azufre. el Instituto busca interesados en acuerdos comerciales con asistencia técnica y acuerdos de licencia. integración de fases y desarrollo de componentes en sistemas y plantas de potencia. The innovative aspects are: · Elevado rendimiento. monóxido de carbono y partículas si se emplea hidrógeno obtenido a partir de gas natural.INTA_01 Los trabajos que se realizan en el Área se centran en la caracterización y ensayo de componentes y en la integración de sistemas completos para diversas aplicaciones (portátiles. o directamente metanol. · Capacidad de cogeneración. Por esta razón. Así. carbon monoxide and particles if hydrogen obtained from natural gas is employed. · Rápida respuesta frente a variaciones de la carga. It's important to mention the absence of mobile parts and easy maintenance of the fuel cells. electrolizadores y sistemas de almacenamiento de hidrógeno. · Uso de hidrógeno procedentes de diversos combustibles. integrating phases and development of components in systems and power plants. with the acoustical pollution diminution and the energetic efficiency improvement given by the system. móviles. Otra importante ventaja de las pilas de combustible es su elevado rendimiento (superior al 50%) que se traduce en un menor consumo de combustible. the emissions reduction compared with thermal traditional facilities can be up to 30% in CO2 emissions and from two to three times for nitrogen and sulphur oxides. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. con disminución en la polución acústica y mejora de la eficiencia energética del sistema. or directly methanol. • Commercial agreement with technical assistance. la utilización de pilas de combustible en sistemas avanzados de propulsión sustituyendo al motor de combustión permite obtener vehículos de emisión nula si se emplea hidrógeno como combustible. tanto desde el punto de vista medioambiental como el de eficiencia energética. realización de ensayos. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Los principales aspectos innovadores de esta tecnología se centran en sus ventajas respecto a los sistemas convencionales de generación de electricidad.). la reducción de emisiones frente a las centrales térmicas tradicionales puede ser del orden del 30% en emisiones de CO2. the Institute is looking for companies interested in commercial agreement with technical assistance and license agreements. · Diseño modular. • Technical cooperation. Fast answer to charge variations. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. Another important advantage of fuel cells is its high efficiency (more than 50%) that is shown in a lower combustible consumption. Cogeneration capacity. In the automotive sector. the use of fuel cells in advanced propulsion systems replacing the combustion engine permits to obtain zero emission vehicles if hydrogen is employed as combustible. . Comments The Institute makes characterisation. edificios e instituciones. Comentarios El Instituto se dedica a la caracterización. with centres which main activity is fuel cells development and application for its implementation in centres. Modular design. electrolysers and hydrogen storage systems. With the use of fuel cells in power generation in both industrial and residential areas. entre estos aspectos innovadores se tiene: The main innovative aspects of this technology are its advantages on conventional electricity generation systems from environmental and energetic efficiency point of view. etc. • National project. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. • Developed.M A I L : sanchezam@inta. lista para demostración. Mercedes Sánchez Álvarez Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) +34 91 520 65 45 F A X : +34 91 520 19 39 E . | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. 26 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. • Secret know how.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . Fuel Cell. Comentarios El Instituto dispone del secreto en cuanto al know how en integración de sistemas. Comments The Institute has the secret of know how in the full system integration.INTA_01 Pila de combustible. available for demonstration. storing and transformation processes of the chemical energy contained in Hydrogen into thermal or electrical energy. The main application of this technology is the electrical or thermal energy generation. De forma simplificada. Su utilización como combustible presenta. ventajas desde el punto de vista medioambiental y de disponibilidad. eólica. will be a key point in the next years for the successful emerging of Hydrogen economy.). con vistas a una progresiva utilización del hidrógeno como combustible. storage. El Instituto busca realizar acuerdos comerciales con asistencia técnica y acuerdos de licencia. Todas las tecnologías relacionadas con su producción. en especial aquellas técnicas medioambientalmente sostenibles. The Institute is looking for commercial agreements with technical assistance and license agreements. Hydrogen can be produced from water by means of electrolysis employing using electricity produced by sources of renewable energies (photovoltaic solar. respecto a los combustibles fósiles tradicionales. el almacenamiento y la conversión de la energía química contenida en el hidrógeno en energía térmica o eléctrica. Este proceso químico tiene lugar en un medio ácido o básico. Hydrogen technology development has associated R+D performances in manufacturing.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Tecnología del Hidrógeno Hydrogen technology RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 27 Felipe Rosa Iglesias Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) Aerodynamic and Propulsion RESUMEN ABSTRACT Un grupo español de investigación del INTA trabaja en tecnologías de producción. A Spanish research group from INTA works in production technologies. This chemical process occurs in an acid or basic medium and needs an electrolyte that simplifies the ionic exchange. wind power. The reaction is as follows (in a simplified way): 2 H2O ==> O2 + 2 H2 2H2O ==> O2 + 2H2 .). almacenamiento y utilización de hidrógeno. El hidrógeno puede obtenerse del agua mediante electrólisis empleando energía eléctrica producida a partir de fuentes de energía renovables (solar fotovoltaica. El hidrógeno está llamado a jugar un importante papel en el sector energético mundial en los próximos años. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El Área de Energías Renovables del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) trabaja con tecnologías de producción. etc. Hydrogen is going to play an important role in the energetic area in the next years. especially those environmentally friendly ones. almacenamiento y utilización de hidrógeno como combustible limpio. and use of Hydrogen as a clean fuel. y precisa de un electrolito que facilite el intercambio iónico. La principal aplicación de esta tecnología es la generación de energía eléctrica o térmica con ventajas medioambientales muy importantes. with advantages for the environment such as emissions reduction and efficiency increase. etc. con reducción de las emisiones contaminantes y un aumento en el rendimiento. serán objeto de atención prioritarias los próximos años. la reacción es la siguiente: The Renewable Energies Area of the National Institute for Aerospace Technology (INTA) has developed a technology that consists in the use of Hydrogen as a fuel. Its use as a fuel presents many advantages (environment and availability) in relation to traditional fossile fuels. El desarrollo de la tecnología del hidrógeno lleva asociada actuaciones de I+D en la producción. Technologies related to Hydrogen production. el Instituto busca realizar acuerdos de comercialización con asistencia técnica y acuerdos de licencia con centros de investigación. su acoplamiento a fuentes de energía renovables y su utilización en sistemas de potencia autónoma como una alternativa a los sistemas de almacenamiento convencionales son sus características más acusadas. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Derechos exclusivos. Comments The Institute has the exclusive property rights in the components integration. universities and industries which main activity is the development and application of Hydrogen as a fuel. para la generación de energía eléctrica distribuida y como medio de transporte limpio. • Technical cooperation. electrolysers and hydrogen storage systems. Innovate aspects of this technology are directly related to Hydrogen production from renewable energy sources and to its use in isolated power systems as an alternative to conventional storage systems. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. The Institute makes the medium size fuel cells and electrolysers characterisation. concretamente. and all this makes it an environmentally friendly alternative to fossil fuels. Therefore. En particular. universidades o industrias cuya principal línea de investigación sea el desarrollo y la aplicación del hidrógeno como combustible. available for demonstration. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. realización de ensayos. integrating phases and development of components in systems and power plants. Technology transfer would be focused on the development of technological applied projects. La transferencia de tecnología estaría enfocada a desarrollar sistemas portátiles o integrados para la generación de electricidad como fuente de alimentación para vehículos. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. una vez fabricados. The use of Hydrogen as a fuel implies reduction of CO2. Comentarios El Instituto se dedica a la caracterización.INTA_02 28 | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Los aspectos innovadores de esta tecnología van ligados a la producción de hidrógeno a partir de fuentes de energía renovables. the Institute is looking for commercial agreements with technical assistance and license agreements with research centres. electrolizadores y sistemas de almacenamiento de hidrógeno. for both a non-centralized electricity generation and a clean fuel for transportation. like those which main objective is to perform mobile and integrated systems for the generation of electricity that will feed an electric engine as propulsion system in vehicles (instead of internal combustion engines). • Exclusive rights. . óxidos de nitrógeno y azufre. Comentarios El Instituto dispone de los derechos exclusivos en cuanto al know how en integración de componentes. lista para demostración. de forma que se pueda sustituir el motor de combustión interna por un sistema de propulsión eléctrico. like in bikes and scooters. Comments The Institute makes characterisation. Por esta razón. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. tests. • Developed. especially. nitrogen and sulphur oxides and particles emissions. El Instituto se dedica a la caracterización de pilas de combustible y electrolizadores de pequeño y mediano tamaño en bancos de ensayos. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El uso del hidrógeno como combustible se traduce desde el punto de vista medioambiental en la reducción de las emisiones de CO2. integración de fases y desarrollo de componentes en sistemas y plantas de potencia. es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 29 .INTA_02 | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. Mercedes Sánchez Álvarez Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) +34 91 520 65 45 F A X : +34 91 520 19 39 E .M A I L : sanchezam@inta. • National project. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Los aspectos innovadores se pueden resumir en: The main innovative aspects of this technology are: · La ausencia de ruidos y vibraciones (ausencia de compresor). The Renewable Energies Area of INTA offers its know-how in solar assisted absorption cooling machines. The technology of solar assisted absorption cooling comprises studies of medium temperature solar collectors for its use in this technology. Main advantages of the application are high efficiency at low charge (the losses in efficiency and partial charge are small). . | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El know-how de las máquinas de refrigeración por absorción comprende la realización de estudios de colectores solares de media temperatura para su utilización en esta tecnología. estudios de viabilidad técnica y económica de instalaciones solares de baja-media potencia. · No noises and vibrations (there is no compressor). Las principales ventajas que ofrecen estas máquinas son alto rendimiento a baja carga (se pierde poco rendimiento a carga parcial). technical assessment in residential or industrial applications and solar installations applied to solar cooling supervision. menor necesidad de potencia eléctrica. The main application of this technology is for residential or industrial used solar assisted absorption cooling machines. · Aprovechamiento de calor residual. El Laboratorio dispone de un banco de evaluación de máquinas de refrigeración por absorción. lower maintenance and reliability. lower need of electrical power. usando como energía primaria agua caliente de un campo de colectores solares. The Laboratory owns an evaluation bank for absorption cooling machines. asesoramiento técnico en usos residenciales e industriales y supervisión de instalaciones solares de refrigeración solar. using as prime energy warm water coming from a field of solar collectors. bajo mantenimiento y fiabilidad. technical and economical viability studies of absorption cooling low-medium power installations. · Improvement of residual heat. La principal aplicación del know-how en máquinas de refrigeración por absorción asistidas por energía solar está en usos industriales o residenciales de este tipo de máquinas de refrigeración.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Know-How en máquinas de refrigeración por absorción solares Know how in solar assisted absorption cooling machines RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 30 Marcos Lucena Martín Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) Renewable Energies RESUMEN ABSTRACT El Área de Energías Renovables del INTA ofrece know-how en la tecnología de refrigeración por absorción. · Improvement of the place (the same equipment for heat and cold). • Commercial agreement with technical assistance. 31 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Las principales ventajas que ofrece son: The main advantages that offers this technology are: · · · · · It can use solar thermal energy as heat source. Puede usar energía solar térmica como fuente calorífica. • Developed. · Protection of the environment (by means of using harmless refrigerants). Comments This technology can be interesting for any company working in the renewable energies area. lista para demostración. • Secret know how. · Low maintenance. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. · Lower need of electrical power. Comentarios Esta tecnología puede ser de interés para cualquier empresa que trabaje en el área de las energías renovables. • Technical cooperation. Alto rendimiento a baja carga (se pierde poco rendimiento a carga parcial). Protección del medio ambiente (uso de refrigerantes inocuos). Comments The Institute has the secret know how of the technology. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. The Institute looks for technical cooperation agreements. · Bajo Mantenimiento. · Reliability. El Instituto busca realizar acuerdos de cooperación técnica. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. INTA has the capacity to perform tests in order to certify solar collectors. · Menor necesidad de potencia eléctrica. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. Aprovechamiento del espacio (mismo equipo para frío y calor). · Fiabilidad. in particular in solar energy and with solar collectors. · High efficiency at low charge (the losses in efficience and partial charge are small). en particular en energía solar y con captadores solares. Assisted absorption cooling machines.INTA_03 Máquinas de refrigeración por absorción solares. available for demonstration. Comentarios El Instituto tiene el secreto industrial de esta tecnología. . El INTA tiene capacidad para la homologación de los captadores solares. M A I L : sanchezam@inta. • National project.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 32 . Mercedes Sánchez Álvarez Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) +34 91 520 65 45 F A X : +34 91 520 16 32 E .INTA_03 | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Universidad de Alcalá (UAH) UAH_01 Controlador electrónico basado en DSP y FPGA para convertidores de potencia aplicados a sistemas de energía renovable |34| UAH_01 Control electronics platform based on Floating Point DSP and FPGA for converters applied to renewable energy systems |34| . in a bidirectional way. As an example of application. this electronic controller allows to control. incluyendo los multinivel. Concretely in the electronic controllers intended to the control of electronic power converters. Además. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La tecnología se encuadra en el sector técnico de los controladores electrónicos. sampled at 200μs rate.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Controlador electrónico basado en DSP y FPGA para convertidores de potencia aplicados a sistemas de energía renovable Control electronics platform based on Floating Point DSP and FPGA for converters applied to renewable energy systems RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 34 Dr. The three level inverters (NPC) are connected across a common DC-bus. The multilevel converters existing on the market do not fulfil the current regulation on quality of energy injected into the grid. las magnitudes del convertidor. The controller includes USB and CAN communications and the control algorithms intended to allow the converter synchronization with the grid and the control of the load. one with connection to the grid and other linked to the alternating current machine. Como ejemplo de aplicación. Fco Javier Rodríguez Sánchez y Dr. the magnitudes of the converter. In addition the electronic platform is able to acquire and transmit. difícilmente cumplen la normativa actual sobre calidad de energía inyectada en la red eléctrica. por ejemplo) del sistema controlado. Los dos inversores de tres niveles (NPC) están conectados a través de un DC-bus común. cumpliendo. especially in the case of voltage dips. en tiempo real. in order to optimize the quality of the energy demanded or injected to the grid. The GEISER research group from UAH has developed an electronic controller based on floating point DSP and FPGA for power converters. el controlador electrónico permite controlar. Los convertidores multinivel existentes en el mercado. in real time. Emilio José Bueno Peña Universidad de Alcalá (UAH) Electronic RESUMEN ABSTRACT El grupo de investigación “Ingeniería electrónica aplicada a sistemas de energías renovables” de la UAH ha desarrollado un controlador electrónico para convertidores de potencia. de manera bidireccional. al mismo tiempo. . con las exigencias actuales de calidad de energía. un convertidor basado en dos inversores multinivel. de modo que es posible realizar la configuración y supervisión remota (a través de Internet. to a host computer that can store this information. de conexión a red y a la carga de sistemas de energía renovable. Más concretamente en los controladores electrónicos destinados al control de convertidores electrónicos de potencia. El controlador dispone de comunicaciones USB y CAN y de los algoritmos de control necesarios para los convertidores. para optimizar la calidad de la energía demandada o entregada a la red eléctrica. en especial para los convertidores de aerogeneradores. Also it is possible to realize the configuration and supervision of the controlled system in remote way (through Internet. for example). dispone de capacidad para adquirir y transmitir. This technology is fitted in the technical sector of electronic controllers. basado en DSP de coma flotante y una FPGA. The controller has a broad application field in wind energy generation. a converter based on two multilevel inverters. con conexión a la red eléctrica y a la maquina de corriente alterna. en especial en lo relativo a los huecos de tensión. attending at the same time with the requirements of energy quality. and FPGA's Field Programming Gate Array). This supposes a new solution that the different manufacturers do not contribute. The software is the result of the development of new and more complex algorithms. the control of the converter connected to the grid and the one connected to the load. simultaneously. sampled at 200μs rate. exchanging parameters of the implemented controllers and the signals acquired during the execution of the control. there are a lot of algorithms that form part of the controller program. empleando un host que se comunica por el puerto USB con el controlador. muestreadas a 200μs. . and. it shows the innovation of allowing the interconnection between them. el control del convertidor conectado a la red y el del conectado a la carga. intercambiando parámetros de los controladores implementados y de las señales adquiridas durante la ejecución del control. Electronic System for Control and Processing. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Aunque en esta tecnología. simultáneamente. The electronic controller is formed by a card with a floating point DSP and a FPGA and another card designed specifically to act as interface with the own signals of the converter. new algorithms are included to obtain a bidirectional transfer of energy between the load and the grid. Sistema electrónico de procesamiento y control. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Si bien el controlador se basa en sistemas electrónicos digitales conocidos (DSP's -Digital Signal Processing. using a host who communicates through the port USB with the controller. El software es el resultado del desarrollo de nuevos algoritmos que permite. The configuration and supervision of the converter can be realized in a remote way. lo que supone una solución nueva que los distintos fabricantes no aportan. This way the system is able to deliver or to consume energy of the grid verifying the last standards related to the grid energy quality for new power converters. presenta la novedad de permitir la interconexión de ambos. also. In addition the electronic controller is able to acquire and transmit in real time the magnitudes of the converter. The firmware can be actualized in a remote way or by a CF card. fulfilling the energy quality requirements. Además el controlador electrónico es capaz de adquirir y transmitir en tiempo real las magnitudes del convertidor. haciendo posible la ejecución de los algoritmos para conexión a red y control de la carga. El firmware es actualizable de manera remota o a través de una tarjeta CF. making possible the execution of the algorithms for connection to the grid and the control of the load.UAH_01 El controlador electrónico esta formado por una tarjeta con un DSP de coma flotante y una FPGA y otra tarjeta diseñada específicamente para actuar como interface con las señales propias del convertidor.Digital Signal Processing . for equipments which nowadays are operating. de forma paralela. son muchos los algoritmos existentes que forman parte del programa de controlador. Though the controller is based on known electronic digital systems (DSP's .y FPGA's Field Programming Gate Array). cumpliendo las normas de cali- Although in this technology. 35 Figura 1. Figure 1. allowing. capacitando al sistema para entregar o consumir energía de la red eléctrica cumpliendo con las normas de calidad exigidas. La configuración y supervisión del convertidor puede realizarse de manera remota. se incluyen también nuevos algoritmos para conseguir la bidireccionalidad de la transferencia de energía entre la carga y la red. SPLL N 12 pulses uDC meas. . The set formed by the controller and the converter. ibg(t). e' g(k) ig(k) 12 pulses Current controller * q i (k) uDC controller i*d(k) PWM generator u*(k) uDC(k) ia(t). Specification of the tasks of the different blocks of the controller. Gracias al software desarrollado para los convertidores de conexión a red eléctrica. Comments The research group looks for agreements for the application of this technology in different types of converters for conversion of renewable energies. NP Voltage Balancing Controller PWM generator r u*(k) θr(k). El conjunto controlador más convertidor. dad. compensador de reactiva. optimizes the quality of the currents demanded or submitted to the electrical network. etc. the system will be able to deliver or consume energy of the electrical network fulfilling the regulations on quality of energy delivered to the grid. ecPCC(t) Grid volatage meas. ic(t) Current controller u*DC(k) ωr(t) Machine measurements ' i(k). • Acuerdo de licencia. Figure 2. which is very useful for systems of conversion of renewable energies or systems for the adjustment of factor of power. • Technical cooperation. Block diagram of the part of the electronic system of power and system of control of the CONDOR CONVERTER. • License agreement. optimiza la calidad de las corrientes demandadas o entregadas a la red eléctrica. etc. etc… | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. a distintos tipos de convertidores para conversión de energías renovables. Especificación de las tareas de los distintos bloques del controlador. Diagrama de bloques de la parte del sistema electrónico de potencia y sistema de control del CONDOR CONVERTER. especially wind or solar energy or even for the improvement of the quality of the network. el sistema es capaz de entregar o consumir energía de la red eléctrica cumpliendo las normativas vigentes sobre calidad de energía entregada a la red. por lo que es muy útil para sistemas de conversión de energías renovables o para sistemas de ajuste de factor de potencia. fundamentalmente energía eólica o solar o para ajustar los parámetros de calidad en la conexión a la red de energía eléctrica. ebPCC(t). or for filtering harmonic.UAH_01 VSC1 Distribution line PCC iDC1 iDC2 VSC2 AC motor 3*L1 3*L2 CDC NP CDC 3*C0 iag(t). de filtrado activo de armónicos. ib(t). In addition it can act as active filter. icg(t) Grid current meas eaPCC(t). STATCOM. Thanks to the software developed for the converter. θr(k) ' i*(k) λ*d(k) ωr(k) Pw(k) Machine controller ω*r(k) High level controller Turnine controller 36 Control of VSC connected to the grid References from the grid operator Control of VSC connected to the AC machine Figura 2. etc. Comentarios El grupo de investigación busca acuerdos para la aplicación del sistema de procesamiento y control desarrollado. Además puede actuar como filtro activo. UAH_01 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. 37 Antonio Abellán García Universidad de Alcalá +34 91 885 45 68 F A X : +34 91 885 45 61 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: antonio. Comments Patent granted on 20/06/2007 with number 200402357.es . | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • National project. • National project. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida.abellan@uah. available for demonstration. lista para demostración. Comentarios Patente concedida con fecha 20-06-2007 y nº P 200402357. • Developed. • Patent granted. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Universidad Autónoma de Madrid (UAM) UAM_01 Nuevas membranas inorgánicas para purificación de hidrógeno |39| UAM_01 New inorganic membranes to purify hydrogen |39| . Después de 24 horas se obtiene un material sólido con una estructura porosa rellena de paladio en forma iónica. resulting in different materials with a high performance for hydrogen purification-separation even at relatively low temperatures. interested in patent licensing and in further developments in order to exploit it. que es el medio activo responsable del proceso de filtración. The support material is highly porous silica in the form of nanoparticles of controlled size. Estas membranas muestran un excelente comportamiento en procesos de filtración. .C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Nuevas membranas inorgánicas para purificación de hidrógeno New inorganic membranes to purify hydrogen RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 39 Jose María Sanz Martínez Universidad Autónoma de Madrid (UAM) Applied Physics RESUMEN ABSTRACT Una universidad española ha desarrollado un nuevo tipo de membranas inorgánicas con aplicación en procesos de purificación-filtración de hidrógeno. Palladium in metallic form is incorporated into the porous structure of this material. La incorporación de paladio a este material poroso. These membranes are built out of a highly nanoporous material that incorporates palladium into their porous structure. Seguidamente. Potential partners could be firms working on separation technology or filtration technology. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Se ha desarrollado un nuevo sistema de membranas basadas en sílica que incorporan paladio metálico en su estructura porosa. se realiza en medio acuoso con una solución de PdCl2 . New types of membranes based on porous silicon oxide with palladium incorporated into their porous structure have been developed. En el interior de la red de poros se incorpora paladio (en forma metálica). este material se expone a hidrógeno para la obtención de paladio metálico. El material soporte se pone en contacto con esta disolución y posteriormente la mezcla se evapora. Se buscan empresas que trabajen en Tecnologías de separación y Procesos de filtración. The porosity of the support material and the amount of palladium incorporated into the porous structure can be selectively controlled during the synthesis procedure. y una alta permeoselectividad al hidrógeno. using PdCl2. A Spanish university has developed a new type of inorganic membranes to purify hydrogen. El material soporte está formado por óxido de silicio de alta porosidad en forma de nanopartículas de dimensiones controladas. que puedan estar interesadas en la licencia de la patente y desarrollos futuros de la investigación para su explotación. This material is then exposed to hydrogen in order to reduce the palladium to metallic form. These membranes show an excellent behaviour in filtration processes and a high permselectivity to hydrogen. The incorporation of palladium is carried out in an aqueous solution. After 24 hours. The porous silica is introduced into the solution of PdCl2 and subsequently this mixture is evaporated. the solid material obtained has a highly porous structure with palladium in ionic form. La porosidad del material soporte y la cantidad de paladio incorporado pueden controlarse selectivamente durante el proceso de síntesis dando como resultado distintos materiales altamente eficientes para la separación-purificación de hidrógeno a temperaturas relativamente bajas. 4. higher temperatures can be used due to the high stability of this material. Very small quantities of palladium or palladium-oxide are required for obtaining a material with elevated efficiencies (even above 99. óxido de silicio) para incorporar el medio activo (paladio metálico o mezclas de paladio con otros metales). 2. if necessary. these advantages can be summarized in: 1. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La ventaja fundamental es el bajo coste de síntesis y su amplio campo de aplicaciones. • Development phase. Altas eficiencias en la separación de gases incluso en condiciones no optimizadas. Desde un punto de vista más técnico. Posibilidad de empleo de mayores flujos de gas. • Patent applied. Comentarios Se buscan empresas que trabajen en Tecnologías de separación y Procesos de filtración. que puedan estar interesadas en la licencia de la patente y desarrollos futuros de la investigación para su explotación. 3. Comentarios Patente española solicitada en 2006 con posibilidades de extensión internacional. it allows for working at low temperatures. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. From a technical point of view. Permite trabajar a temperaturas relativamente bajas. pero si fuera necesario emplear temperaturas más elevadas no sería un inconveniente debido a que el composite del que están formadas las membranas de la presente invención es estable a temperaturas elevadas. Comments Potential partners could be firms working on Separation Technology. and its later manipulation allows for obtaining membranes with different characteristics appropriate for the different conditions of processes.9%). 3. High performance in the separation of gases even in non optimized conditions. . • License agreement. differing from other systems described in the literature. las ventajas que proporciona este nuevo material son las siguientes: The main advantage is the low cost of the chemical synthesis process and the potential applications. a diferencia de otros sistemas descritos en la literatura que requieren temperaturas del orden de 400-500 °C. which require temperatures on the order of 400-500 °C. 2. 1. 3. 2. lo que permite la separación y purificación de grandes cantidades de gas. 1. Filtration Technology interested in the patent licensing and further developments in order to exploit it. In addition. Se requieren cantidades muy bajas de paladio o paladio-metal para la obtención de un material con eficiencias elevadas (incluso superiores al 99. These membranes can be used in the presence of high gas flows allowing the separation-purification of large amounts of gases.UAM_01 | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | 40 | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La novedad de la invención radica en: Its novelty lies in: 1. La preparación de este material es relativamente sencilla y su manipulación posterior permite obtener membranas de diferentes características y apropiadas a procesos en diferentes condiciones. Low temperatures are used during the separation processes but. 2. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia.9% 3. Se aprovecha la elevada porosidad del material soporte (en nuestro caso. Possibility of international extension. 4. Elevated porosity of the support material (in our case. silicon oxide) is taken advantage of for the incorporation of the active medium (metallic palladium or palladium-iron mixes). Comments Spanish patent applied in 2006. Preparation of this material is relatively simple. Se utilizan bajas temperaturas en el proceso de separación de gases. es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : 41 . • Regional project. Iván Manzanares Fundación General de la Universidad Autónoma de Madrid D E P A R T M E N T : OTRI P H O N E : +34 91 497 39 88 F A X : +34 91 497 86 37 E .UAM_01 | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto regional.M A I L : imanzanares.fguam@uam. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO : UN DE III • AR I • I SID A D MA D ID ER R V C I L OS I UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) UC3M_01 Inversor de potencia para plantas fotovoltaicas y control de potencia de aerogeneradores |43| UC3M_01 Power inverter for photovoltaic plant and expertise in power control for wind generators |43| UC3M_02 Investigación en sistemas eléctricos: calidad suministro y mercados eléctricos |46| UC3M_02 Research in power systems: power quality and electricity market |46| UC3M_03 Investigación e innovación en sistemas electrónicos aplicados a la gestión de la energía |49| UC3M_03 Research and innovation in power electronics systems applied to energy management |49| . El seguimiento del punto de máxima potencia es logrado mediante la utilización de un algoritmo de control que utiliza lógica difusa. El grupo cuenta con especialistas en el diseño y desarrollo de sistemas de control para la conexión a la red de sistemas fotovoltaicos. The control system allows for the active and reactive power control of the plant. El grupo posee experiencia en proyectos de I+D sobre modelado y control de máquinas eléctricas. y mientras la producción es maximizada. También cuenta con especialistas en proveer soluciones para el control de parques eólicos con especificaciones de regulación de potencia/fre- The Power Control Group in a Madrid based Engineering School has expertise in developing new solutions to solve industrial problems related to the control of electrical components and systems in the renewable energy sector. mainly for wind energy and photovoltaic applications. han desarrollado una solución innovadora de interés industrial para el control de inversores de generadores fotovoltaicos para la conexión a la red de estos sistemas. for a technical cooperation. Recently. The Power System Control Group of UC3M has developed a technology that allows the control of power inverters for photovoltaic plants grid connection. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El Grupo de Control de Potencia de la Escuela de Ingenieros de la UC3M cuenta con una probada experiencia en el desarrollo de soluciones novedosas para la resolución de problemas industriales relacionados con el control de sistemas y componentes eléctricos en el sector de las energías renovables. Maximum power point tracking is achieved by an innovative fuzzy logic control algorithm. They are seeking companies in these energy sectors. Power factor regulation can be reconfigured into voltage control for the connection to weak grids which has advantages for both the distributor and the photovoltaic plant. La regulación del control de potencia se puede reconfigurar en control del voltaje para la conexión a redes más débiles. El grupo busca compañías interesadas para establecer acuerdos de cooperación técnica. the control system allows for power factor control of the plant. they are specialists in providing solutions for the control of wind farms with specifications of power-frequency regulation and voltage-reactive power. lo que representa una ventaja tanto para el distribuidor como para la planta fotovoltaica. They are specialists in designing and developing control systems for grid connection of photovoltaic systems. principalmente en el campo de las energías eólica y fotovoltaica. and renewable energy grid integration. que en la normativa española del sector puede representar un complemento retributivo de hasta el 8%. which in the Spanish regulation allows achieving a retribution complement up to 8%. Recientemente. In addition. el sistema de control permite el control del factor de potencia de la planta. and while the output production is maximized. The research group has a great deal of experience in R&D projects dealing with the modelling and control of electrical machines.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Inversor de potencia para plantas fotovoltaicas y control de potencia de aerogeneradores Power inverter for photovoltaic plant and expertise in power control for wind generators RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 43 Santiago Arnaltes Gómez Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) Electric Engineering RESUMEN ABSTRACT Un grupo de investigación de la UC3M ha desarrollado una tecnología que permite el control de inversores de potencia de generadores fotovoltaicos para su conexión a la red. they have developed an innovative solution of industrial interest for the control of power inverters for photovoltaic plants grid connection. with the aim of improving . y la integración en la red de energías renovables. Este sistema de control permite el control de la energía activa y reactiva de la planta. asesoría y formación a medida. · Desarrollo de soluciones para facilitar la integración de la generación distribuida en la red eléctrica. El Grupo dispone del siguiente equipamiento en sus laboratorios. • The systems are designed in order to optimize the connection of the electrical energy generated by the aero-generators to the grid. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. etc. Asynchronous machine with squirrel cage rotor. Joint further development Testing of new applications Adaptation to specific needs. a la red de frecuencia fija. Acuerdo para desarrollo. Asynchronous machine with rotor winding. · Developing solutions for integration of distributed generation into the grid. They have wide and proven experience in developing solutions that allow the connection of electrical energy generated at variable frequency by variable speed wind energy generators to the grid of fixed frequency. control directo de par. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Optimización de la producción de los parques eólicos y de las plantas fotovoltaicas. The research group collaborates with companies in the field of generation. the integration of wind energy into the grid. • Their power control systems allow optimizing the production from the wind farms and photovoltaic plants. Real time control cards. Adaptación a necesidades específicas. include: · Designing and developing control systems for variable speed wind energy generators. • Technical cooperation. control sin sensor. The Group have the following equipment in their premises: · · · · · · Synchronous machine with excitation winding. Los servicios que proporcionan este área incluyen: · Diseño y desarrollo de sistemas de control para generadores eólicos de velocidad variable. Dominan el control vectorial orientado al campo. · Diseño y desarrollo de sistemas de control de accionamientos eléctricos. The services they offer in this field. · · · · · · · · 44 Máquina síncrona con devanado de excitación. Máquina asíncrona con rotor de jaula de ardilla. proporcionando servicios integrales de I+D. Comentarios Tipo de colaboración solicitada: Industria Comments Type of partner sought: Industry · · · · · · · · Consultoría técnica. Electronic power converters. etc. Máquina asíncrona con rotor devanado. consulting. They have expertise in field oriented vector control. Pruebas de nuevas aplicaciones. Convertidores de potencia. sensorless control. Máquina síncrona de imanes permanentes. generada a frecuencia variable por generadores de energía eólica de velocidad variable. identificación de parámetros. and training. transport and distribution of electrical energy. Optimization of the production from the wind farms and photovoltaic plants. direct torque control. . assessment. They are members of the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) and participate actively in the activities of the Power Electronics Society.UC3M_01 cuencia. transporte y distribución de energía eléctrica. parameter identification. Tarjetas de control en tiempo real. providing integral services of R&D. Permanent magnets synchronous machine. · Designing and developing control systems for electrical drives. El grupo posee una amplia y probada experiencia en el desarrollo de soluciones que permiten la conexión de energía eléctrica. Son miembros del Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) y participan activamente en las actividades de la Power Electronics Society. • Los sistemas se han diseñado para optimizar la conectividad de la energía eléctrica generada por aerogeneradores a la red eléctrica general. consultoría. El grupo de investigación colabora con las principales compañías en el campo de la producción. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | • Sus sistemas de control permiten optimizar la producción de los parques eólicos y de las plantas fotovoltaicas. Technical consultancy. Máquina asíncrona de doble alimentación. con el objetivo de optimizar la integración de la energía eólica en la red. Máquina de inducción. M. en particular plantas fotovoltaicas y parques eólicos. • National project. • Secret know how.uc3m. in particular photovoltaic plants and wind farms.ª Dolores García-Plaza Universidad Carlos III de Madrid +34 91 624 90 16 E . available for demonstration. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. 45 Áreas especificas de actividad de colaboración: Compañías en el sector de la generación de energías renovables. Photovoltaic experimental installation of the Power Control Group. para que la tecnología pueda ser adaptada adecuadamente.garcia-plaza@. Colaboración en la optimización de la tecnología para sus aplicaciones específicas.M A I L : dolores. available for demonstration. Task to be performed: Specify their needs so that the technology can be adequately adapted. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Developed. Collaborate in the optimisation of the technology for their specific applications. Tareas a desarrollar: Especificación de sus necesidades. • Developed.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . Specific area of activity of the partner: companies in the sector of renewable energy generation.UC3M_01 Instalación fotovoltaica experimental del Grupo de Control de Potencia. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. Different works in consulting. ATP. CONSULTORÍA. con una larga trayectoria de trabajo realizando estudios. Buscamos la colaboración de empresas dedicadas a consultoría relativa a mercado de energía eléctrica. since it has cooperated with important companies and organizations in this sector. El grupo está familiarizado estrechamente con la realidad industrial del sector eléctrico español. the integration of wind power in the electricity network. Hortensia Amarís Duarte Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) Power Systems RESUMEN ABSTRACT El grupo REDES de la UC3M ofrece su experiencia en I+D sobre mercados eléctricos. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El Grupo REDES de la Universidad Carlos III de Madrid está formado por un equipo consolidado de ingenieros industriales. PSCAD/EMTDC. diagnósticos y predicciones relacionados con el mercado de energía eléctrica. and with power quality. Las instalaciones de los laboratorios a los que puede acceder el grupo están perfectamente equipadas para llevar a cabo todo tipo de trabajos dentro de nuestras líneas de especialidad. GAMS. ASESORÍA y Cursos de FORMACIÓN a medida. así como The research group REDES from the Universidad Carlos III de Madrid is formed by a number of electrical engineers with a large activity in consulting related to electricity markets. . The group members are familiar with different standard power system analysis tools such as PSS/E.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Investigación en sistemas eléctricos: calidad suministro y mercados eléctricos Research in power systems: power quality and electricity market RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 46 Julio Usaola García. the Spanish TSO. PSCAD/EMTDC. pues se mantienen desde hace tiempo colaboraciones estables con importantes empresas y organismos del sector eléctrico a través de la realización de PROYECTOS de I+D. con la integración desde una perspectiva técnica y económica de los sistemas eólicos en la red eléctrica nacional y con la calidad del suministro eléctrico. the short term wind power prediction tool now in use by Red Eléctrica de España. Los participantes en el grupo conocen las principales herramientas de software comercial para el análisis de redes eléctricas (PSS/E. grid integration of wind energy and power quality. integración en red de energía eólica y calidad de suministro. aunque también puede desarrollar productos a medida. la integración desde una perspectiva técnica y económica de los sistemas eólicos en la red eléctrica nacional y con la calidad del suministro eléctrico. the integration of wind power in the electricity network. and has developed programs following the end users requirements. The results of our research has been acknowledged in the academic and industrial sectors. Los productos ofrecidos tienen una alta componente investigadora. We are looking for the collaboration of companies devoted to the consulting related to electricity markets. MATLAB/Power System Blockset. The research group REDES from UC3M has experience on electricity market. such as SIPREÓLICO. GAMS) y también se cuenta con programas de desarrollo propio para la predicción de la producción eólica a corto plazo (SIPREÓLICO). MATLAB/Power System Blockset. and several members of the research group participates in national and international working groups. The group has an in-depth knowledge of the Spanish electricity industry. ATP. The group may offer consulting activities with a high component of research. R+D national and international research projects and on-site courses have provided the group with experience in its fields o specialization. para la evaluación de los ingresos de generación distribuida de acuerdo con las reglas del mercado español de electricidad. and with power quality. El grupo ofrece labores de consultoría en estos campos. .UC3M_02 47 para el análisis de las perturbaciones eléctricas. Experience in new energy sources. integración en red de energía eólica y calidad de suministro. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. • Commercial agreement with technical assistance. Experience in grid integration of wind energy. DVR. Diseño de dispositivos electrónicos serie y paralelo para la mejora de la continuidad del suministro eléctrico. El grupo REDES cuenta con la experiencia y el equipamiento necesario para analizar la calidad y continuidad del suministro en sistemas eólicos así como para desarrollar soluciones que permitan mejorar el comportamiento de los parques eólicos ante los huecos de tensión. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Empleo o diseño de herramientas avanzadas de optimización y análisis de sistemas eléctricos. Los resultados alcanzados a lo largo de nuestra trayectoria de trabajo han tenido el reconocimiento nacional e internacional y han permitido que algunos componentes del grupo participen activamente en grupos de trabajo de normalización nacionales (AENOR) e Internacionales (IEC) y de la organización internacional CIGRE . | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. su propagación y su mitigación en las redes eléctricas (STATCOM.International Council on Large Electric Systems. grid integration of wind energy and power quality. such as high integration of wind energy. • Technical cooperation. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El grupo REDES de la UC3M ofrece su experiencia en I+D sobre mercados eléctricos. Use or design of new optimization and analysis tools. El grupo ofrece labores de consultoría en estos campos. The group may offer consulting activities with a high component of research. aunque también puede desarrollar productos a medida. UPQC). The research group REDES from UC3M has experience on electricity market. Comments We are looking for the collaboration of companies devoted to the consulting related to electricity markets. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. • Developed. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo. M. la integración desde una perspectiva técnica y económica de los sistemas eólicos en la red eléctrica nacional y con la calidad del suministro eléctrico. • Secret know how.UC3M_02 48 Comentarios Buscamos la colaboración de empresas dedicadas a consultoría relativa a mercado de energía eléctrica. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. the integration of wind power in the electricity network. and with power quality.uc3m.es .ª Dolores García-Plaza Universidad Carlos III de Madrid +34 91 624 90 16 F A X : +34 91 624 90 10 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: dolores. lista para demostración. available for demonstration.garcia-plaza@. • European RTD project. The Power Electronics Systems Group (GSEP) at UC3M (Spain) offers its wide experience and background in consultancy. aeronáutico. · Solar photovoltaic power systems: design of converters with maximum power point tracking and inverters. aeronautic.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Investigación e innovación en sistemas electrónicos aplicados a la gestión de la energía Research and innovation in power electronics systems applied to energy management RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 49 Andrés Barrado Bautista Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) Electronic Technology RESUMEN ABSTRACT El Grupo de Sistemas Electrónicos de Potencia (GSEP) de la UC3M (España) ofrece su experiencia en servicios de consultoría. railways and power systems for critical loads. Regarding public funding. medium and long term projects. el grupo concurre habitualmente a las convocatorias de proyectos regionales y nacionales en solitario o con empresas colaboradoras. ferrocarril. The collaborating companies belong to different industrial areas: electric. modelado y construcción de equipos y sistemas). En cuanto a la financiación pública. magnetic components modelling and design. stable relationships have been established with important companies by means of short. etc. existen colaboraciones estables con importantes empresas privadas mediante proyectos de corto. medicina. embarcados en ferrocarriles o sistemas de alimentación de cargas críticas. modelling and prototyping of equipments and systems). medicine. oriented to portable applications. en cuatro líneas de trabajo fundamentales: conversión de energía (diseño. asesoría y realización de proyectos de I+D con financiación de carácter público o privado. sistemas fotovoltaicos y compatibilidad electromagnética. El grupo ha centrado su actividad en labores de consultoría. R&D projects with private and public funding and preindustrial prototype building in four main topics: energy conversion (design. La actividad actual del GSEP se desarrolla en los siguientes temas: GSEP is formed by an expert team of doctors and engineers with a wide experience in Power Electronics. telecom. photovoltaic systems and electromagnetic compatibility (EMC). Regarding private funding. The current activity of GSEP is focused on the following topics: · Modelado. the group usually participates in national and regional funding programmes. telecomunicaciones. proyectos I+D de financiación pública o privada y construcción de prototipos pre-industriales. railway. Las empresas colaboradoras pertenecen a variados sectores industriales: eléctrico. En cuanto a la financiación privada. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El GSEP está constituido por un equipo experto de doctores e ingenieros industriales con una amplia experiencia en el campo de la Electrónica de Potencia. The group works in consulting activities and R&D projects with private and public funding. by its own or in association with private companies. · Modelling. analysis and design of distributed power systems for aircrafts. digital control based on microcontrollers or . análisis y diseño de sistemas distribuidos de potencia para aeronaves. · Sistemas de energía solar fotovoltaica: diseño de convertidores con seguimiento del punto de máxima potencia y de inversores en isla o con conexión a red. · Power systems based on fuel cells. asesoría. etc. · New control techniques applied to power supplies: converters with fast dynamic response. diseño y modelado de componentes magnéticos. medio y largo plazo. transport and aeronautic. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El GSEP puede ofrecer a las empresas su experiencia. como una cámara anecoica. Some of these research results have been already patented. · Evaluación ambiental del nivel de campo electromagnético en ciudades. as long as some of the most actual research topics with maximum industrial interest. Also the latest version of the necessary software is available: electric simulators. herramientas de elementos finitos. Teaching courses for companies: simulation tools. También se han desarrollado algunas patentes. Algunos de estos temas de investigación han dado origen a patentes. · Desarrollo de material docente interactivo. Diagnosis of power transformers by means of the frequency response analysis. análisis y modelado de sistemas eléctricos y electrónicos de potencia y de los equipos que los componen.UC3M_03 50 · Sistemas de alimentación basados en pilas de combustibles aplicados a sistemas portátiles. Consultoría técnica para obtener la certificación de estos equipos y experiencia en el diseño de filtros EMI. · Nuevas técnicas de control de fuentes de alimentación: convertidores con respuesta dinámica rápida. nuevas técnicas de modulación para inversores trifásicos en sistemas embarcados en ferrocarril. aeropuertos. Los laboratorios de investigación del GSEP están dotados con todos los equipos necesarios para llevar a cabo los proyectos ofertados. new modulation techniques for three-phase inverters. · Diagnóstico de transformadores de potencia mediante al análisis de la respuesta en frecuencia. transporte o aeronáutica. Design. · Diseño y construcción de prototipos pre-industriales: amplia experiencia en el diseño de fuentes de alimentación CC/CC conmutadas y de inversores con distintas técnicas de control. from high reliability instrumentation to medium size facilities (even an anechoic chamber). como una cámara anecoica. airports. from high reliability instrumentation to medium size facilities (even an anechoic chamber). y van desde instrumentación de altas prestaciones hasta instalaciones de tamaño medio. modelling of systems and converters. etc. Pre-compliance of electronic equipments. Finite element analysis and analytical methods applied to the modelling and design of low and high frequency magnetic components and to the modelling of the connecting cables in aircrafts (feeders). mathematic tools. · Precertificación de equipos electrónicos. etc. building and testing of pre-industrial prototypes: background in design of switching DC/DC converters and DC/AC inverters with different control techniques. finite elements tools. y van desde instrumentación de altas prestaciones hasta instalaciones de tamaño medio. GSEP facilities have all the necessary equipment to accomplish the offered projects. factories. etc. etc. The results obtained from these projects have obtained national and international acknowledgment by means of its publication in some of the most relevant journal regarding Power Electronics. modelado de sistemas y convertidores. · Aplicación de técnicas de elementos finitos y técnicas analíticas al modelado de componentes magnéticos de baja y alta frecuencia y al modelado de cableado en aeronaves. analysis and modelling of power electronics systems and power electronics circuits. . fábricas. Technical assistance to obtain the compliance of these equipments and experience in the design of EMI filters. Los resultados derivados de estos proyectos han conseguido reconocimiento nacional e internacional mediante la publicación de artículos en los congresos y revistas más importantes en el campo de la Electrónica de Potencia. etc. Development of interactive material for teaching purposes. etc. etc. así como unos temas de investigación punteros y de máximo interés industrial. Estudio de la seguridad humana frente a la radiación electromagnética. · Impartición de cursos de formación a medida para empresas: herramientas de simulación. herramientas de cálculo matemático. También se dispone de las últimas versiones de las herramientas software necesarias: simuladores eléctricos. GSEP facilities have all the necessary equipment to accomplish the offered projects. un conocimiento especializado en el diseño. · · · · · · · programmable devices such as FPGAs. Environment evaluation of electromagnetic field level in cities. control digital basado en dispositivos programables y en microprocesadores. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Los laboratorios de investigación del GSEP están dotados con todos los equipos necesarios para llevar a cabo los proyectos ofertados. Some patents have been carried out as well. GSEP can offer to the companies its background and expertise in design. Study of the human security due to the electromagnetic radiation. UC3M_03 Instalaciones y proyectos desarrollados por GSEP. desarrollo e innovación en equipos y sistemas relacionados con la gestión de la energía. El GSEP está especialmente interesado en su expansión internacional. development and innovation in equipments and systems related to energy management. • Acuerdo de licencia. • National project. available for demonstration. • Proyecto regional.es .ª Dolores García-Plaza Universidad Carlos III de Madrid +34 91 624 90 16 F A X : +34 91 624 90 10 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: dolores. Comentarios Todos los servicios van dirigidos a compañías que requieran labores de investigación.garcia-plaza@. • Developed. lista para demostración. Comments All services are oriented to companies that require research. GSEP especially interested in its international expansion. • License agreement. • Technical cooperation. • Financiación privada. • Patent appliedd. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. a través de proyectos públicos o privados. • Private funding.uc3m. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. M. by means of public or private projects. with European funding and international companies. con fondos comunitarios y empresas europeas. • Regional project. 51 | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. Facilities and projects developed by GSEP. Valve: valve without moving parts useful to control the flow rate of granular solids |72| UCM_06 Predicción dinámica |69| UCM_07 Válvula J: Válvula sin partes móviles para control en el transporte y dosificación de sólidos granulares |72| .O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Universidad Complutense de Madrid (UCM) UCM_01 Optimización y control de la producción de bioalcohol por levaduras |53| UCM_01 Optimization and control of bioalcohol production by yeasts |53| UCM_02 Diagnosis Dinámica de Sistemas Multifásicos Industriales |56| UCM_02 Dynamic Diagnosis of Multiphase Industrial Systems |56| UCM_03 Acondicionamiento y valorización de glicerina estándard |59| UCM_03 Pretreatment and valorization of standard glycerol |59| UCM_04 Pantallas internas para reducir y controlar burbujas en lechos fluidizados |62| UCM_04 Internal baffles for reducing and controlling the bubbles in fluidised beds |62| UCM_05 Nuevos polímeros orgánicos semiconductores con bajo gap electrónico para células solares orgánicas |65| UCM_05 New low bandgap organic semiconducting polymers for organic solar cells |65| UCM_06 Dynamic forecast |69| UCM_07 J . The group has also developed predictive models of the interactions between lactic acid bacteria and yeasts in the fermentation medium. favouring the growth of the contaminants. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El grupo de investigación trabaja con levaduras industriales desde su creación hace 20 años. problema cada vez más frecuente debido al aumento del volumen de fermentación.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Optimización y control de la producción de bioalcohol por levaduras Optimization and control of bioalcohol production by yeasts RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 53 José Martínez Peinado Universidad Complutense de Madrid (UCM) Biology Faculty . studying their behaviour in industrial process. It is a specific approach that has to be adapted to each process. what implies the storage of the raw material (cereals) in bigger quantities and for longer times. which. También se han elaborado modelos predictivos de las interacciones entre bacterias lácticas y levaduras en el caldo de fermentación. This last problem is more and more frequent due to the increase in the fermentation volumes. This is a more complex system to be modelled because yeast inhibition depends on the proportion of lactic and acetic acid produced by the bacteria. the type of substrate. estudiando su comportamiento tanto en procesos industriales. and also in food spoilage. a research group from the Microbiology Department of the Biology Faculty has developed several tools. para controlar y optimizar la producción de etanol. taking into account if it is batch or semicontinuous culture. el tipo de sustrato. the ethanol tolerance of the yeast strain and its interaction with the more common contaminants. que incluyen modelos matemáticos predictivos del comportamiento microbiano. Es un abordaje específico. En el campo de la fermentación alcohólica el grupo ha trabajado en la caracterización de cepas para su selección basada en la productividad y tolerancia a etanol y en el análisis y diagnóstico de alteraciones debidas a la contaminación por bacterias lácticas.Microbiology III RESUMEN ABSTRACT Basado en un esquema de análisis de peligros y control de puntos críticos. y también para predecir el comportamiento de las cepas seleccionadas en las cambiantes condiciones del proceso. Mediante el estudio de la cinética de la inhibición por etanol se han desarrollado modelos matemáticos que pueden ser usados para seleccionar cepas y mutantes a partir de sólidas bases cuantitativas. . Based on the HCCP system. depends on the proportion of homo and heterofermentative bacteria present in the microbiota. que implica almacenar la materia prima (cereales) en mayor cantidad y durante más tiempo. In the fermentation field the researchers have worked in the characterization and selection of strains based on their productivity and ethanol tolerance and also on the analysis and diagnosis of alterations due to lactic acid bacteria contamination. un grupo de investigación del Departamento de Microbiología de la Facultad de Ciencias Biológicas ha desarrollado herramientas. la tolerancia a etanol de la levadura y sus interacciones con los contaminantes más frecuentes. including predictive mathematical models of microbial behaviour. como la producción de bioalcohol. que hay que adaptar a cada proceso. como también en procesos de alteración y deterioro de alimentos. in turn. Es un proceso más complejo de modelizar ya que la inhibición de la levadura depende de la proporción de acido acético y láctico producidos por las bacterias. lo The research group has worked on industrial yeasts for more than 20 years. The study of the inhibition kinetics induced by ethanol has enable us the development of mathematical models that can be used to select new strains and mutants on solid quantitative bases. to control and optimize ethanol production. lo que puede favorecer el crecimiento de estos contaminantes. teniendo en cuenta si es por cargas o semicontinuo. as alcohol fermentation. They can be used also to predict the behaviour of the selected strains in the changing conditions of the process. predictive model and quantitative risk analysis. Por ello. The system has been tested successfully in a lab biorreactor. the process kinetics and cleaning methods (CIP system or discontinuous) and the physiological characteristics of the strain. and for this reason the mathematical models include also the death kinetics. The group has found. by identifying the critical control points. Once these parameters have been quantified and their evolution has been evaluated through the predictive models. specially its tolerance to ethanol. El sistema ha sido probado con éxito en un biorreactor de laboratorio. Aunque todos los procesos fermentativos tienen muchos aspectos en común. For this reason the implementation of this system implies a detailed study of all the steps of the process. herramientas que han sido desarrolladas y principalmente aplicadas en el control de la seguridad y calidad de los alimentos. Una vez cuantificados estos parámetros y evaluada su evolución a través de los modelos predictivos. Once the Critical Control Points have been established for each process. the application of the mathematical predictive models permits to calculate the critical values for each point. Una vez establecidos los puntos críticos en cada proceso. below 4% (v/v). in an industrial process as alcohol production. from the time and conditions of the cereal storage. Comentarios Se buscan empresas productoras de alcohol por fermentación interesadas en utilizar el sistema aquí descrito. haría falta contratar al menos a una persona a tiempo completo que aplicara este sistema al proceso concreto desarrollado por la empresa. se pueden tomar las decisiones que se hayan previsto actuando sobre los puntos críticos. The innovation content in this system is the use of tools as the HACCP system. there is a measurable cell death. decisions can be taken to act on the critical points. la cinética del proceso y los métodos de limpieza (sistema CIP en semicontinuo o por cargas) y las características fisiológicas de la cepa. por lo que los modelos matemáticos incorporan también la cinética de muerte. Task to be performed: A full research to apply the system to the specific conditions of the factory.y heterofermentativas en la población contaminante. Comments Bioalcohol producer companies are sough. obtained from a quantitative risk analysis. differences can be very relevant and they are essential in an HACCP approach. etc. las condiciones de hidrólisis enzimática (especialmente la temperatura) y su resultado (proporción de azúcares. los modelos matemáticos predictivos del comportamiento microbiano y el análisis cuantitativo de riesgos.). al identificar los puntos críticos sobre los que actuar con medidas previstas para mejorar la productividad y permitir su control lo que contribuiría a disminuir el número de fallos producidos. • Technical cooperation. presencia de furfurales. a partir de un análisis cuantitativo del riesgo. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La aplicación del sistema propuesto mejoraría el desarrollo del proceso de producción de bioalcohol. El abordaje de este grupo de investigación para controlar y optimizar un proceso fermentativo está basado en el sistema de Análisis de Peligros y Puntos Críticos de Control (APPCC). that even under relatively low ethanol concentrations. The application of the proposed system would improve the bioalcohol production process. the conditions under which the enzymatic hydrolysis is made (specially temperature) and its results (proportion of sugars. en un proceso industrial como la producción de etanol. presence of furfurals. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. las diferencias pueden ser muy significativas y se convierten en esenciales en un abordaje ARPCC. acetic acid and lactic acid mixtures in different proportions. . desde el tiempo y las condiciones de almacenamiento del cereal. Although all fermentative processes have many common characteristics. la aplicación de los modelos matemáticos predictivos permite fijar los valores límite para cada punto. especialmente su tolerancia a las mezclas de etanol. providing measures to act on them and controlling the process what would contribute to decrease the fails. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Lo más innovador del sistema está en usar el sistema APPCC. in previous experiences. la puesta en marcha del sistema aquí descrito implica un estudio pormenorizado de los pasos del proceso. ácido láctico y ácido acético en diferentes proporciones. originally developed to be used in the food industry to assure the control of the quality and safety of foods. En su experiencia previa el grupo ha comprobado que en presencia de concentraciones de etanol relativamente bajas (inferiores al 4% v/v) ya hay muerte celular significativa. The approach to control and optimize a fermentative process is based on the Hazard Analysis an Critical Control Points (HACCP) system.UCM_01 54 que a su vez depende de la proporción de bacterias homo. En cuanto al coste. ucm. Biorreactor. Figura 2. • Secret know how.UCM_01 Figura 1. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial.es . | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En el mercado. Comments The research group offers its experience and know-how to adapt this system for each particular company. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. 55 Mayte Ripio OTRI-UCM +34 91 394 63 74 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: ripio@rect. • National project. Comentarios El grupo de investigación tiene experiencia y conocimientos suficientes para adaptar este sistema a cada empresa concreta. Zygosaccharomyces bailii. • Already on the market. gasifiers. The methodology can also be used for the dynamic diagnosis of others multiphase industrial systems such as bubble columns and distillation column.g. gasificación. Se buscan socios para aplicar la metodología a sistemas industriales con el fin de optimizar el producto para su interés industrial. pudiendo ser utilizadas a su vez con carácter preventivo para la diagnosis de fallos. Similar techniques can be studied and developed as well as the implementation of full advanced control systems. La metodología utiliza herramientas derivadas de aproximaciones nolineales al problema de la diagnosis dinámica como son la teoría del caos determinista y la teoría de la información. combustión. así como la implementación de sistemas completos de control avanzado. La diagnosis de sistemas multifásicos evita paradas de emergencia y descontrol o inestabilidades de los sistemas. defluidizaciones y cambios de régimen fluidodinámico sin interaccionar directamente con el sistema. . presión. with no interaction with the main system. microphones. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La metodología desarrollada se basa en el procesado de señales recogidas durante la operación del equipo industrial bajo estudio. The use of non intrusive tools (e. defluidisation and regime changes. El equipo disponible es totalmente portátil y adaptable a la inmensa mayoría de equipos industriales de lecho fluidizado (secado. sonido.). etc.).C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Diagnosis Dinámica de Sistemas Multifásicos Industriales Dynamic Diagnosis of Multiphase Industrial Systems RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 56 José Manuel Aragón Romero Universidad Complutense de Madrid (UCM) Chemical Engineering RESUMEN ABSTRACT En el Departamento de Ingeniería Química de la UCM está desarrollando una metodología para la diagnosis dinámica de lechos fluidizados sólido-gas que puede ser utilizada para la diagnosis dinámica de otro tipo de sistemas multifásicos industriales como pueden ser las columnas de burbujeo o columnas de destilación. The current instrumentation is absolutely portable and able to be adapted to most industrial facilities based on fluidised bed (dryers. etc. Within the Chemical Engineering department of the UCM the DCA group is developing a new methodology for the dynamic diagnosis of gas-solid fluidised beds. vibraciones) permite predecir posibles fallos como obstrucciones. combustors. The methodology is based on the digital processing of signals collected during the performance of the industrial unit under study. La aplicación de una batería de herramientas estadísticas avanzadas permite una diagnosis dinámica del funcionamiento del equipo. vibration detectors) allows measuring and predicting failures. The methodology uses tools derived from nonlinear approaches to the dynamic diagnosis problem such as the deterministic chaos theory and the information theory. El hacerlo mediante mediante técnicas no intrusivas (por ejemplo. pressure gauges. such as solid jams. The diagnosis of multiphasic systems avoids emergency shutdown and uncontrolled or unstable states. The application of a batch of advanced statistical analysis provides a reliable dynamic diagnosis as well as they can be used as early warning indicator to prevent malfunctions of the systems. Para otros sistemas podrían desarrollarse técnicas similares. They are looking for a partnership willing to apply the methodology to industrial systems in order to optimise the product for industrial applications. Figura 2. etc.. modelado. La tecnología desarrollada ya ha sido aplicada con éxito en una planta piloto de combustión de biomasa y carbón en lecho fluidizado. Control clásico. etc. diseño.UCM_02 Solid feeding system (slide valve) Air outlet Pressure sensors Transporte de fluidos (regímenes de transición) 0. En algunos casos es necesario estudiar cada caso particular y adaptar la tecnología a cada necesidad de aplicación. • Acuerdo de licencia. Measure (fluctuations-vibrationssonic waves). Diagnosis. presión. caos determinista.). Comentarios Se buscan socios del sector público o privado interesados en implantar esta tecnología. Classical diagnosis. Dinámica espacio de fases (no linealidades.). nivel.10 bar Air supply Electrovalves Optical level sensor Lechos Fluidizados Se miden fluctuaciones de una o más variables del sistema Thermocouples Butterfly valve Solid outlet 57 Control unit Heater Blower Figura 1. modelling. Diagnosis. design. control avanzado.. In some particular cases it would be necessary the study of particular fitting for the implementation of the technology to a concrete application.). Measure (temperature. • License agreement. level. pressure. Figure 1.). concentración. Dynamics in time and frequency domains. advanced control. Diagnosis clásica. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. etc. Comments Partners from public or private sector interested in implementing this technology are sought. La tecnología es aplicable a distintos sectores como la industria química o la industria de la alimentación. Dinámica dominio del tiempo y de la frecuencia. Monitorización y control avanzado. . escalado. combustors. The technology may be applied to several sectors like chemical industry or food industry.. Medir (fluctuacionesvibraciones-ondas sonoras). deterministic chaos.05 bar 0. Monitoring and Advanced Control. así como la implementación de sistemas completos de control avanzado. gasifiers. Classical Control. combustión. The current instrumentation is absolutely portable and able to be adapted to most industrial facilities based on fluidised bed (dryers.). Figure 2. • Commercial agreement with technical assistance. etc. scaling-up. Dynamics in Phase-Space (nonlinear behaviour. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La metodología utiliza herramientas derivadas de aproximaciones nolineales al problema de la diagnosis dinámica como son la teoría del caos determinista y la teoría de la información. The technology has been applied successfully to a pilot plant of coal/biomass combustion in fluidised bed. Medir (temperatura. Para otros sistemas podrían desarrollarse técnicas similares. The methodology uses tools derived from nonlinear approaches to the dynamic diagnosis problem such as the deterministic chaos theory and the information theory. concentration. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El equipo disponible es totalmente portátil y adaptable a la inmensa mayoría de equipos industriales de lecho fluidizado (secado.).. Similar techniques can be studied and developed as well as the implementation of full advanced control systems. gasificación. UCM_02 58 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Marta Arriaga Universidad Complutense de Madrid +34 91 394 64 79 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: arriaga@rect. • Development phase.es . | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. • National project. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional.ucm. • Secret know how. eterification or energetic valorization. Ésteres de glicerina y alcoholes se diferente peso molecular. Mono. 2. de calidad 80 . · Aditivos de alimentación. 1. Optimación y Escalado de procesos de la UCM. Mono y diésteres de ácidos grasos y glicerina. 2. Aplicaciones en: · Industria del Petróleo. y su uso posterior como polialcohol en la obtención de productos de medio tonelaje. · Surfactantes no iónicos. which applied in: · Cosmetics. En éstos procesos se pueden utilizar enzimas inmovilizadas como catalizadores o catalizadores clásicos. applied in: · Petroleum industry. The research group for Design. fatty acid esters and eters. · Food additives. The technology uses commercial enzymatic systems that allow decreasing damages on the equipment and the treatment of acid products in wastewater that are generated by using traditional acid catalysts. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El Grupo de Diseño. obtenida en el proceso de producción de biodiesel. Partners interested in implementing this technology are sought. · Non ionic surfactants. ha desarrollado una metodología que permite el acondicionamiento de glicerinas obtenidas en el proceso de producción de biodiesel. Optimization and Scale-up of processes at UCM has developed a method that makes possible the pre-treatment of glycerol obtained from biodiesel production and its further use as a polyalcohol in esterification. Immobilized enzymes or classic catalysts may be used in this process.and di-esters from fatty acids and glycerol.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Acondicionamiento y valorización de glicerina estándard Pretreatment and valorization of standard glycerol RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 59 José Aracil Mira Universidad Complutense de Madrid (UCM) Chemical Engineering RESUMEN ABSTRACT El grupo de Diseño. Los productos desarrollados han sido: The research group for Design. Products already developed by using this technology are: 1. partiendo de diferentes aceites vegetales y su uso posterior como polialcohol en procesos de esterificación y eterificación o validación energética. Esters from glycerol and different molecular weight alcohols. ésteres de ácidos grasos y éteres. Aplicaciones en: · Cosmética. La tecnología emplea sistemas enzimáticos comerciales que permiten disminuir los daños en la maquinaria y el tratamiento de los productos ácidos en las aguas residuales que se general al utilizar catalizadores ácidos tradicionales. . Se buscan socios interesados en utilizar esta tecnología. Optimación y Escalado de Procesos de la Universidad Complutense de Madrid ha desarrollado la metodología necesaria para el acondicionamiento de la glicerina. Uno de los puntos claves de ésta metodología es que se puede utilizar la glicerina que se obtiene en las plantas de producción de biodiesel.90 %. One key of this technology is that technical grade (80-90%) glycerol from bioidiesel production may be use. Optimization and Scale-up of processes at the Complutense University of Madrid has developed a method that makes possible the pre-treatment of glycerol obtained from biodiesel production and its further use a polyalcohol for obtaining medium tonnage products that. Glicerina procedente de diversos aceites vegetales: sojasol. The development of the technology is completed for its application in concrete industrial case being only necessary a previous study for determining optimal conditions and scale-up for this concrete case. Fatty acids from pre-treatment of glycerol may be used in esterification reactions for giving mono. El desarrollo de la tecnología está completado y para su aplicación industrial en un caso concreto solamente es necesario un estudio para determinar las condiciones óptimas y escalado para ese caso. cosmetic industry. olivepomace and coconut oil. Alta selectividad y producción. Figura 2. Reactor de laboratorio para producción de biodiesel. Comentarios La tecnología aborda el empleo de catalizadores para uso en la síntesis de productos que se suelen utilizar en las industrias cosméticas. Valorización energética. so decreasing production costs. 2. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La tecnología desarrollada permite utilizar la glicerina del proceso de producción de biodiesel. girasol de alto oleico y palma. food industry. 3. Figure 2. Energetic Valorization. The research group has facilities for studying the scale-up and has three pilot plants. Los ácidos grasos obtenidos en la etapa de acondicionamiento de la glicerina pueden utilizarse en las reacciones de esterificación para la formación de mono y diglicéridos. Glicerina procedente de diversos aceites: maíz. disminuyendo los costes de producción de estos productos. Figure 3. Technical grade glycerol may be conditioned for its further use as an energy source in combustion. Figure 1. • Joint venture agreement. Proceso Tecnológicamente seguro. Comments Partners from public or private sector interested in implementing this technology are sought. farmaceúticas. de aromas. Figura 3. High Oleic Sunflower Oil and palm oil. Dos de los procesos desarrollados han sido ya implantados industrialmente. 60 La glicerina de calidad técnica se puede acondicionar para su posterior uso como fuente energética en combustión. • Manufacturing agreement. High selectivity and production. The technology allows the use of glycerol from biodiesel production as well obtaining fatty acids and salts that may be used as fertilizer. 2. Glycerol from several seed oils: sojasol.UCM_03 Figura 1. 1. Technologically safe process. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | 1. etc. • Commercial agreement with technical assistance. obteniendo además ácidos grasos y sales que se pueden utilizar como abono. orujo y coco. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. Laboratory reactor for biodiesel production. alimentación. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de joint venture. . • Acuerdo de fabricación. pharmacy. 3. Glycerol from several seed oils: corn. The technology may be applied to several sectors like chemical industry.and di-glycerides. etc. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo.UCM_03 61 Se puede formar a operadores de planta piloto y dar asistencia técnica si es requerida. Technical and economic viability studies may be done for one product or a range. Patente ES2149689. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. • Patent granted. Comentarios Patente ES2146162. Comments Spanish Patent ES2146162. • Regional project.es . • Development phase. • Proyecto regional.ucm. • National project. Spanish Patent ES2149689. Se pueden realizar estudios de viabilidad técnica y económica para un producto o gamas de productos. • European RTD project. • Proyecto nacional. Operators training and technical assistance are also possible if required. Marta Arriaga Universidad Complutense de Madrid +34 91 394 64 79 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: arriaga@rect. A partir de datos básicos del sistema fluidizado (p. waste treatments. desarrollo o aplicación de la tecnología. From a series of basic data of the fluidised system (e. gas velocity. El diseño final se materializa en un sistema de tubos horizontales (número de filas. diámetro. materiales. diámetro / altura del lecho) se puede predecir la distribución de tamaños de burbuja a lo largo del lecho y fenómenos o propiedades asociadas tales como expansión del lecho. The design of internal baffles was performed to give a solution to the control of the size of big bubbles in fluidised beds. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El diseño de pantallas internas se basa en modelos fluidodinámicos y semiempíricos de crecimiento. tratamiento de residuos sólidos. coalescencia y rotura de burbujas. disposición espacial. diameter / height of the bed) it can be predicted the bubble size distribution in the bed and also some derived phenomena such as the bed expansion.. etc. Optimal configurations of tube assemblies allow to obtain required bubble sizes inside fluidised beds in several processes and operations of wide industrial fields based on fluidised beds: food technology.g. mixing / segregation of solids. entrainment and elutriation of solids. coalescence and breaking. solid particle size. tamaño de sólido. El diseño de pantallas internas se desarrolló para solucionar algunos problemas importantes debidos al tamaño excesivo de burbujas en lechos fluidizados gas-sólido. calderas de lecho fluidizado. velocidad del gas. The design of internal baffles is based on hydrodynamic models and semi-empirical relationships of bubble rising. etc.) de efectos óptimos en la calidad de fluidización de un sistema fluidizado concreto. spatial arrangement. Se buscan socios de organizaciones públicas o privadas para posterior investigación.. . The Department of Chemical Engineering at UCM has designed internal elements formed by tube assemblies or horizontal bars that allow reducing and controlling the bubbles in gas-solid fluidised beds. They are looking for private or public partnerships for further research. mezcla / segregación de sólidos. growing. and materials) for a particular fluidised system. conversión del gas y transferencia de calor. Las configuraciones óptimas de tubos y elementos internos permiten obtener adecuadas distribuciones de tamaño de burbuja y expansiones del lecho en operaciones y procesos de diversos campos de la industria : tecnología de alimentos. arrastre y proyecciones de sólido. diameter.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Pantallas internas para reducir y controlar burbujas en lechos fluidizados Internal baffles for reducing and controlling the bubbles in fluidised beds RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 62 José Manuel Aragón Romero Universidad Complutense de Madrid (UCM) Chemical Engineering RESUMEN ABSTRACT El Departamento de Ingeniería Química de la UCM ha diseñado elementos formados por haces de tubos o barras horizontales que permiten reducir y controlar las burbujas en lechos fluidizados gas-sólido. gas conversion and heat transfer. mining. minería.e. The final design of the internals includes the topology of the best tube assembly (number of files. development or application of this technology. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Se puede realizar el diseño de pantallas o elementos internos. la industria de la alimentación. Para cada caso particular se puede realizar el diseño de pantallas o elementos internos. • License agreement. The optimal configuratins of tubes and internals allows to obtain appropriated bubble size distributions and bed expansions in different processes and operations. 63 | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La tecnología permite solucionar algunos problemas importantes que surgían en los lechos fluidizados gas-sólido debidos al tamaño excesivo de las burbujas. mining. For each particular case the adaptation of the technology to the concrete application may be studied and tested.UCM_04 Pantallas internas. La tecnología es aplicable a distintos sectores como la industria química. • Acuerdo de licencia. El carácter docente e investigador de la institución garantiza la posibilidad de formación y realización de prácticas de formación para la utilización y dominio de la tecnología en cuestión. Comments Partners from public or private sector interested in implementing this technology are sought. waste solid treatments. adaptando la tecnología a las necesidades de cada caso y cooperando en actividades de I+D. The technology allows solving some important problems that appear in fluidised gas-solid beds due to an excessive bubble size. a partir de datos básicos del sistema permitiendo diseñar las configuraciones óptimas de tubos y elementos internos que permitan obtener adecuadas distribuciones de tamaño de burbuja y expansiones del lecho con el consecuente efecto óptimo en la calidad de fluidización de un sistema. Con el adecuado diseño e implementación de pantallas la eficacia de instalaciones basadas en lechos fluidizados puede aumentar sorprendentemente al aumentar la calidad de la fluidización. food industry. Las configuraciones óptimas de los tubos y elementos internos permiten obtener adecuadas distribuciones de tamaño de burbuja y expansiones de lecho en distintas operaciones y procesos. starting from the system basic data it allows to design the optimal configurations for tubes and internal elements that makes possible an appropriated bubble size distribution and a good bed expansion with a consistent optimal effect on fluidization quality for a concrete system. • Technical cooperation. tratamiento de residuos sólidos. en minería. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. adaptando la tecnología a las necesidades de cada aplicación. It has already been successfully applied to the planning and experimentation in combustion boilers on fluidized beds and in the design of a fluidized bed for testing internal packages for bubbles breaking. • Commercial agreement with technical assistance. of industrial / developper partners is welcome for the development and . Internal baffles. The collaboration. The design of baffles or internal elements for R&D problems can be made fitting the technology to the concrete requirements of each application. etc. Comentarios Se buscan socios del sector público o privado interesados en implantar esta tecnología. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. in the form of private-public partnership. With an appropriated design and implementation of internal baffles the efficiency of several plants based on fluidised beds may be greatly increased sinde fliudization quality is also increased. Since this technology is based on hydrodynamic models and semiempirical relationships. The technology may be applied to several sectors like chemical industry. Se basa en modelos fluidodinámicos y semiempíricos. etc. Comentarios La tecnología ya ha sido aplicada en casos concretos a través en colaboración con empresas interesadas. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo.UCM_04 Se ha aplicado con éxito a la planificación de la experimentación en calderas de combustión de carbón en lecho fluidizado y en el diseño de un lecho fluidizado para ensayar rellenos interiores rompedores de burbujas. available for demonstration. También se ha aplicado con éxito en una planta piloto para la combustión.es . Know-how licensing. Information exchange and training courses can be made. application to marketable products and systems with economic benefits. 64 Marta Arriaga Universidad Complutense de Madrid +34 91 394 64 79 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: arriaga@rect. • Developed. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. gasificación y secado de residuos de almazara.ucm. • European RTD project. • Secret know how. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. Comments The technology has already been applied in concrete cases by collaborating with interested companies. lista para demostración. mucho más costosos y pesados. en células solares orgánicas de bajo coste que puedan complementar a las más costosas células solares basadas en semiconductores inorgánicos. Entre ellos. Por otro lado. la aplicación de materiales plásticos poliméricos a la fabricación de dispositivos optolectrónicos como diodos orgánicos emisores de luz (OLEDs). | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Existen en la actualidad distintas tecnologías en desarrollo que se basan en sistemas poliméricos conjugados y que incluyen su utilización en dispositivos electrónicos. la flexibilidad proporcionada por la química orgánica en lo que respecta al diseño molecular permite A number of technologies based on conjugated polymers are currently under development which includes their use in the fabrication of electronic. One of the most important applications of organic semiconducting polymeric materials has been their use as active materials in photovoltaic devices. Se busca colaboración con empresas interesadas en el desarrollo de células solares utilizando materiales orgánicos.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Nuevos polímeros orgánicos semiconductores con bajo gap electrónico para células solares orgánicas New low bandgap organic semiconducting polymers for organic solar cells RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 65 José Luis Segura Castedo Universidad Complutense de Madrid (UCM) Chemistry Faculty. en combinación con la existencia de una tecnología barata ya desarrollada en la fabricación de diodos emisores de luz (LEDs) con materiales de tipo plástico. the use of polymeric plastic materials in the fabrication of optoelectronic devices such as organic light emitting diodes (OLEDs) or organic solar cells (OSCs) has allowed the development of a novel technology for the fabrication low cost. capaces de realizar las funciones de componentes electrónicos tradicionales. light and flexible electronic devices capable to perform the same functions as those carried out by more conventional electronic components which are heavier. El principal interés en esta nueva tecnología es la noción de que los dispositivos basados en películas finas de polímeros orgánicos ofrecen nuevas posibilidades en este campo. mediante técnicas de deposición en disolución. lleva a cabo la síntesis de polímeros solubles con bajo gap electrónico que puedan ser incorporados. Among them. ligeros e incluso flexibles. Organic Chemistry Department RESUMEN ABSTRACT El Departamento de Química Orgánica de la UCM. the flexibility provided by organic chemistry which allow the molecular design. On the other hand. The main interest in this new research field is the idea that devices based on thin films of organic polymers offer new possibilities in terms of a cheap photovoltaic technology by using the technology used for the fabrication of OLEDs with plastic materials which is already developed. células solares orgánicas (OSCs) o transistores orgánicos de efecto campo ha permitido el desarrollo de una moderna tecnología para la creación de dispositivos electrónicos de muy bajo coste. allow to have access to the desired properties such as high quantum efficiency. We are looking for companies interested on the development of low cost solar cells based on organic materials. These kind of organic solar cells are aimed to complement the current technology based on inorganic semiconductors. optoelectrónicos y electromecánicos. optoelectronic and electro mechanic devices. more expensive and normally derived from inorganic semiconducting materials like silicium. The Organic Chemistry Department of UCM. is currently developing the synthesis of soluble low band gap polymers suitable to be used for the fabrication of low cost organic solar cells by using solution deposition techniques. derivados de materiales semiconductores tradicionales como el silicio. Una de las más importantes aplicaciones de los materiales poliméricos orgánicos semiconductores ha sido su utilización como materiales activos en células fotovoltaicas. mechanical flexibility and even colour and . Comentarios · Perfil de la empresa a la que le podría interesar incorporar la tecnología (sector. país. some advantages can be envisaged in terms of environmental benefits derived from the use of renewable energies. size. la eficiencia fotovoltaica de la célula. Together with the economic aspects.2 eV. estudia sus propiedades electroquímicas y fotofísicas y selecciona los materiales más adecuados para ser utilizados en la fabricación de células solares orgánicas. En el momento actual. At present one of the limiting factors for efficient energy conversion in organic solar cells is the mismatch of the absorption spectrum of the active layer and the solar emission.0-2. Comments · Type of partner sought (such as: industry. nationality…): Company or research group with experience in the fabrication of optoelectronic devices and more specifically in the filed of solar cells. being this last point a requirement for the general acceptance of solar cells in modern architecture. con ello. Los polímeros conjugados más utilizados en células de heterounión en bloque son poli(p-fenilenvinilenos) y politiofenos con una separación de bandas (“band gap”) óptico de 2. The new polymers synthesized in our laboratories not only present an optimum overlap with the solar radiation but also are designed to have an optimum match with the work function of the electrodes and to facilitate the transport of charges to the electrodes which is an advantage in comparison with the currently investigated materials. investigate their electrochemical and photophysical properties and select the best materials to be used in the fabrication of organic solar cells. El uso reciente de materiales de bajo “gap” con una mejor coincidencia de la absorción del polímero con el espectro de emisión solar.): Empresa dedicada a la fabricación de dispositivos optoelectrónicos y especialmente con experiencia en el campo de las células solares. partial transparency of devices. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Los nuevos polímeros sintetizados en nuestro laboratorio no sólo presentan un óptimo solapamiento con el espectro solar sin que también están diseñados para un adecuado solapamiento con las funciones de trabajo de los electrodos así como para permitir un transporte eficaz de las cargas a los electrodos lo que supone una ventaja adicional con respecto a los materiales que se vienen utilizando en la actualidad. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica.0-2. Junto con las ventajas que esto conlleva en términos económicos se alcanzarán también beneficios medioambientales derivados del empleo de energías renovables. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La inversión en este campo permitirá el desarrollo de una tecnología fotovoltaica barata. We are looking for a collaboration with companies interested in the incorporation of our materials in organic solar cells and in the development of low cost solar cells based on organic materials.. flexibilidad mecánica e incluso el color y la transparencia parcial del dispositivos. tamaño. Also companies interested in the development of renewable energies. uno de los factores limitantes para la conversión eficaz de energía en las células solares es la pobre concordancia entre el espectro de absorción de la capa activa y la distribución espectral de longitudes de onda en la radiación solar. leading to an increase of absorbed photons and therefore an enhancement of the efficiency of solar cells. academy. También empresas interesadas en la inversión en energías renovables. The research group is currently developing novel low bandgap organic polymers. El Grupo de Investigación desarrolla nuevos polímeros orgánicos con bajo gap. siendo esto último un posible prerrequisito para la aceptación general de las células solares en arquitectura moderna. Se busca colaboración con empresas interesadas en la incorporación de estos materiales en células solares orgánicas y en el desarrollo de tecnologías fotovoltaicas de bajo coste basadas en la utilización de materiales orgánicos. • Technical cooperation. Typical conjugated polymers used in bulk-heterojunction solar cells are poly(p-phenylenevinylene)s and polythiophenes with an optical bandgap of 2. .. The investment in this field will allow the development of a cheaper photovoltaic technology.UCM_05 66 acceder a las propiedades deseadas. research organization. ha mostrado ser una estrategia eficaz para incrementar el número de fotones absorbidos y. The recent use of low band gap materials has led to an improved overlap of the polymer absorption with the solar emission spectrum. como elevada eficiencia cuántica.2 eV. normally a fullerene derivative. que le supondría a la empresa incorporar la tecnología: Sería deseable una empresa que ya contase con la infraestructura necesaria para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos orgánicos y que estuviera interesada en la incorporación de nuevos materiales diseñados específicamente para mejorar las prestaciones de los mismos. and the synthesis of semiconducting polymers with enhanced absorption cross section in order to absorb efficiently the solar radiation. costes. La siguiente etapa consiste en la optimización de las prestaciones de los dispositivos (eficiencia. The next step involves the optimization of the performance of the devices (efficiency. · Tasks to be performed: Incorporation of the novel low bandgap materials developed in our laboratories in organic solar cells. lifetime.) and.UCM_05 67 El proceso de fabricación de una célula solar orgánica comienza con la síntesis de sistemas aceptores de electrones generalmente derivados de fullereno asi como de polímeros semiconductores que absorban eficazmente la radiación solar.. Los costes serían únicamente los asociados con la fabricación de los dispositivos. optimization of the devices and eventually commercialization.. optimización y escalado de los mismos. .. En el caso de empresas interesadas en el desarrollo de energías renovables pero sin experiencia previa en la fabricación de células solares los costes se incrementarían ya que sería necesario la contratación de personal especializado en la fabricación de dispositivos photovoltaicos así como la compra del equipamiento necesario para la fabricación y optimización de los mismos. duración. A second step involves the preparation of thin films from solutions containing acceptor molecules and polymers. The fabrication of an organic solar cell starts with the synthesis of an electron accepting material. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. costs. the last step is aimed to the up-scaling of the process to fabricate solar panels and the analysis and optimization of their performances under the conditions of general use. • Development phase. · Actividad concreta que debe realizar la empresa: Fabricación de dispositivos fotovotaicos orgánicos. La tercera fase consiste en la incorporación de estas películas en estructuras tipo diodo utilizando electrodos con adecuada función de trabajo.) y la última etapa supone el escalado del proceso con la fabricación de paneles solares. · Specific area of activity of the partner: Fabrication and optimization of solar cells. The third step consists on the incorporation of these films in a diode-type structure using electrodes with suitable work functions. finally. tanto de equipamiento como de personal. el análisis de sus prestaciones bajo condiciones de utilización y la optimización de los mismos. · Coste. La segunda fase del proceso consiste en la preparación de películas finas a partir de disoluciones de moléculas aceptoras y polímeros. UCM_05 68 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Derechos exclusivos. Comentarios En la actualidad algunos de los polímeros con bajo gap electrónico se encuentran ya sintetizados y están siendo objeto de estudio en nuestros laboratorios. • Proyecto nacional.es . • Proyecto regional. Marta Arriaga Universidad Complutense de Madrid +34 91 394 64 79 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: arriaga@rect. • Exclusive rights. Comments Some of the low band gap polymers are already synthesized and are currently under investigation in our labs. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. • Proyecto regional.ucm. por ejemplo. mediante la metodología bayesiana. The data processing is performed using a subjective probability distribution and the contribution of the Bayes theorem. The technology is capable of being applied to other contexts with a minimum previous work. En cada momento. The model assumes that the observations to be predicted are linear functions of made observations dependent on the parameters in the way. hacer predicciones a lo largo del tiempo de cualquier suceso sujeto a incertidumbre. and is based on the application of the Kalman filter. se hacen ajustes y se realizan las predicciones para los instantes siguientes. More specifically. etc. This technology makes possible. De manera específica. We look for a company that needs to make temporary forecast and is interested in investing for the fitting of the model. . that allows users to set a linear model to the dynamic evolution of a time series by the Kalman filter. This event may be the flow down of a river in avenue regime. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La metodología desarrollada por el grupo “Métodos bayesanos” del Departamento de Estadística e Investigación Operativa de la UCM se basa en un modelo lineal dinámico que utiliza la notación del espacio de estados y que relaciona las observaciones con los parámetros que caracterizan el estado del sistema. to implement successfully the evolution of the floodwaters in a watershed. the demand for material to a warehouse.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Predicción dinámica Dynamic forecast RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 69 Miguel Ángel Gómez Villegas Mathematics Faculty. upon receiving new real data. el grupo ha diseñado un algoritmo implementado en un programa. mediante un paquete en un ordenador. the group has designed an algorithm implemented in a program. Universidad Complutense de Madrid (UCM) Statistics and Operative Research RESUMEN ABSTRACT El grupo “Métodos Bayesanos” del Departamento de Estadística e Investigación Operativa de la Facultad de Ciencias Matemáticas de la UCM ha desarrollado una metodología que permite modelizar la incertidumbre mediante predicciones dinámicas a lo largo del tiempo de cualquier suceso sujeto a incertidumbre. through the Bayesian methodology. la demanda de material a un almacén. El modelo consiste en suponer que las observaciones a predecir son funciones lineales de observaciones realizadas que dependen de los parámetros en la forma. Este suceso puede ser el caudal que baja por un río en régimen de avenida. The methodology developed by the "Bayesian Methods " group of the Department of Statistics and Operative Research of the UCM is based on a linear dynamic model that uses notation of the state of spaces and that relates the observations with the parameters that characterize the state of the system. y está basado en la aplicación del Filtro de Kalman. through a package on a computer. que permite ajustar un modelo lineal dinámico a la evolución de una serie temporal mediante el filtro de Kalman. Se busca una empresa que necesite hacer predicciones temporales y esté interesada en invertir por el ajuste del modelo. Each time. and so on. to make predictions over time in any event subject to uncertainty. La tecnología es susceptible de ser aplicada a otros contextos mediante un mínimo trabajo previo. for example. El tratamiento de los datos se realiza mediante la utilización de una distribución de probabilidad subjetiva y el concurso del teorema de Bayes. aplicándolo con éxito a la evolución de la crecida en una cuenca hidrográfica. The “Bayesian Methods” group from the Statistics and Operative Research Department of the Mathematics Faculty at UCM has developed amethodology to model the uncertainty thorugh dynamic predictions over time of any event subject to uncertainty. Esta tecnología permite. adjustments are made and thepredictions for the following moments performed. al recibir nuevos datos reales. Comentarios · Una empresa hidroeléctrica interesada en hacer predicciones en el tiempo. Kalman filter result. to represent by probabilities the information on parameters and to make predictions using probability distributions. This Technology has been applied in the rivers Ebro and Duero to make predictions of the volume and flood basin evolution. · Addressing make predictions in the long term. Da facilidades para incorporar la información de los expertos. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | En muchas situaciones. the "state of the nature" is changing over time. Figure 2. Figura 2. etc. el "estado de la naturaleza" es cambiante a lo largo del tiempo. La experiencia del grupo “Métodos Bayesianos” de la UCM en contratos de investigación. con lo que se logran mejores predicciones que con otros modelos clásicos. so the linear models adjusted for a single moment do not serve for successive moments. for example in a flood basin. Esta tecnología ha sido aplicada a las cuencas del río Ebro y Duero para realizar predicciones de la evolución de caudales y avenidas. por lo que los modelos lineales ajustados para un momento no sirven para instantes sucesivos. etc. This technology allows a better parametric modeling of problems. representar mediante probabilidades la información sobre parámetros y hacer predicciones mediante distribuciones de probabilidad. May be a big company. Figure 2.00€ in personnel to adjust the model. · Ocuparse de hacer predicciones a largo plazo. makes this group able to apply this technology to various problems of time series. de cualquier país.020. hace que se sea capaz de aplicar esta tecnología a diferentes problemas de series temporales. . In many situations. The Kalman filter overcomes this difficulty adjusting automatically the model. Comments · A hydroelectric company interested in making predictions over the time. El filtro de Kalman supera esta dificultad al ir reajustando automáticamente el modelo. Suministra automáticamente un control de calidad. of any country. thereby reaching better predictions than other classical models. Provides automatically a quality control. por ejemplo de avenidas en una cuenca. · 0€ equipamiento y 12. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Esta tecnología permite una mejor modelización paramétrica de los problemas. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. • Technical cooperation. Ejemplo de resultado de un filtro de Kalman. Provides solutions to incorporate information from the experts. · 0€ in equipment y 12.00€ aproximadamente para pagar a los investigadores encargados de realizar los ajustes del modelo. de tamaño grande.020.UCM_06 RESULTADO DE UN FILTRO DE KALMAN 25 20 15 POSICIÓN 10 5 0 -5 -10 -15 -20 -25 0 2 4 6 8 10 TIEMPO (S) posición real 70 posición estimada posición medida Figura 1. The experience of the group " Bayesian Methods " of the UCM in research contracts. · Asistencia. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. · Development of the computer program applied to the client's needs. · Desarrollo informático del programa aplicado a las necesidades del cliente.UCM_06 71 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En el mercado. después de concluido el proceso de transferencia. tanto teóricos como prácticos. · Study of the predicting problem of the client and determination of the way the Kalman filter can be applied to each particular problem. · Desarrollo del modelo y ajuste de sus elementos a los datos históricos. and can give different services including: · Estudio del problema de predicción del cliente y determinación del modo en que el filtro de Kalman se puede aplicar a cada problema particular. that can appear. · Development of the model and adjusting their elements to the historical data to make predictions in real time.es . • Secret know how. both theoretical and practical. the Statistics and Operative Research Department has faced different collaboration projects with companies. · Formación del personal de la empresa para la mejor utilización del programa y su adaptación a nuevas situaciones. ha abordado distintos proyectos de colaboración con empresas y puede prestar diversos servicios que incluyen: Comments Within the field of the dynamic prediction. • Already on the market. para la resolución de los problemas.ucm. · Training of staff of the company for the better utilization of the program and its adaptation to new situations. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. para realizar las predicciones en tiempo real. Comentarios Dentro del campo de la predicción dinámica el Departamento de Estadística e Investigación Operativa I. • Private funding. · Assistance. Javier Hernández Universidad Complutense de Madrid +34 91 394 64 48 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: jhernandez@rect. que puedan presentarse. after the transfer process for the resolution of problems. or another gas. es decir. obstrucciones. que se alimenta por la parte inferior del tubo vertical de la válvula. el diámetro de la tubería. UCM has developed a valved without moving parts that is useful to control the flow rate of granular solids. plugs. The mass flow of solids that can be controlled with J-valves depends on each particular application. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Las válvulas funcionan exclusivamente con aire a presión. They are looking for private-public partners who are interested in developing and applicating to marketable products and systems. resistente y fácil de mantener ya que no tiene partes móviles. La principal ventaja de la Válvula J es que es una válvula no mecánica. etc. The solid in the vertical tube of the valve fluidises and is discharged by the action of gravity. . el caudal y la forma de introducir el aire o gas impulsor. resistant and easy to maintain due to that no moving parts exist. The J-valve was developed to give a solution to feeding and discharge of pilot plants of fluidised beds and has supposed an economic device. Los principales parámetros de diseño son: el ángulo de inclinación.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Válvula J: Válvula sin partes móviles para control en el transporte y dosificación de sólidos granulares J . The main design paremeters are: inclination angle. that implies a reduced maintenance and repair cost. This technology has succesfully been developed in a pilot plant for drying and gasification of solid wates from the olive oil industry. tubing diameter. En las plantas piloto actualmente en funcionamiento dotadas de estas válvulas se pueden controlar caudales entre 0.2-10 kg/h.Valve: valve without moving parts useful to control the flow rate of granular solids RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 72 José Manuel Aragón Romero Universidad Complutense de Madrid (UCM) Chemical Engineering RESUMEN ABSTRACT La UCM ha desarrollado una válvula sin partes móviles que sirve para controlar el flujo en el transporte y dosificación de sólidos granulares. La válvula Jota se desarrolló inicialmente para solucionar la carga y descarga de lechos fluidizados continuos y ha supuesto un dispositivo económico. The number of emergency stops and starting due to a limited efficiency of usually employed systems is reduced. we have trasformed it in an efficient tool improving the valve design and the solid flow rate control. no tiene partes móviles que puedan ser objeto de averías por desgaste. The main advantage of de J-Valve is that it is a mechanical valve and has not any mobile parts that could be a reason for breakdowns by erosion. Se buscan socios públicos o privados para el desarrollo y aplicación de productos y sistemas comercializables. etc. Esta tecnología se ha aplicando con éxito a una planta piloto para la carga y descarga de lechos fluidizados usados para combustión. u otro gas.2 y 10 kg/h. la longitud de la pieza inclinada y de la vertical. mejorando el diseño de las válvulas y control del caudal de sólido. length of both the inclined and the vertical parts. In the current pilot plants where these valves are implemented the range of granular solid flow rate is 0. Esto provoca la fluidización y expansión del sólido. Aunque la tecnología basada en válvulas jota y sistemas similares es conocida desde hace tiempo se ha conseguido convertirla en una herramienta eficaz. Al ser el tubo vertical inferior en longitud a esta expansión. el sólido rebosa y de esta forma se alimenta o descarga el sistema principal. lo que implica un reducido cos- These valves are operated with pressurised air. which is fed through the bottom of the valve. El flujo másico de sólido que es posible controlar con estos dispositivos depende de cada aplicación concreta. flow rate and mode of feeding the supply air (or other gas). gasificación y secado de residuos de almazara. Though technology based on J-valves is known since several years ago. are in addition very versatile (they are built with standard materials and are cheap and of simple mechanization). • Commercial agreement with technical assistance. to reduce operation cost. reducir costes de operación. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. They may be almost hermetic or guided exit systems which means that fine dispersion are avoided on environmental work (allergy. The technology may be applied to several sectors like chemical industry or food industry. the innovation is operating the valves with air pulses.) y se pueden hacer fácilmente aplicaciones a sólidos que precisen atmósferas inertes. Todo ello permite una reducción de costes de operación. Comentarios Se buscan socios del sector público o privado interesados en implantar esta tecnología.UCM_07 te de mantenimiento y reparación. the gas aireation consumption for reaching great solid mass flows is reduced. Finally. requieren un bajo consumo de gas de aireación. the pneumatic device for granular solid flow control has an advanced control system that allows to increase the operation effectiveness. un ahorro energético y una minimización del impacto ambiental. As a pneumatic system. they are built with standard materials and are cheap and of simple mechanization. etc. (2) controlar el flujo de sólidos muy diversos y (3) evita o elimina aglomeraciones y taponamientos mediante un ciclo especial de autolimpieza. • License agreement. Las válvulas además son muy versátiles. to reduce operation cost. work security. ahorrar energía y minimizar el impacto ambiental. Debido a las características del sistema que aquí se presentan no existen unas reglas fijas para el diseño. se construyen con materiales estándar y son especialmente económicas y de sencilla mecanización. to save energy and to minimize environmental impact. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Aunque las válvulas J y otras similares son conocidas. La tecnología es aplicable a distintos sectores como la industria química o la industria de la alimentación. son muy versátiles en cuanto a materiales de construcción. alergias. Because of the own characteristics of the presented system. construction and handling of these 73 . the gas aireation consumption for reaching great solid mass flows is reduced. finally. Se reduce también el número de paradas de emergencia y retrasos en la puesta en marcha provocadas por la escasa eficacia de los sistemas utilizados habitualmente. work security. to save energy and to minimize environmental impact. son sistemas prácticamente herméticos y están dotadas de un sistema de control avanzado. J-Valve has not any mobile parts. the pneumatic device for granular solid flow control has an advanced control system that allows to increase the operation effectiveness. la construcción y el manejo de Comments Partners from public or private sector interested in implementing this technology are sought. se ha introducido la innovación de poder operarlas mediante pulsos de aire en lugar de caudales continuos. Al ser sistemas neumáticos se reduce el consumo de gas de aireación para alcanzar grandes caudales másicos de sólido además de dominar con gran efectividad dicho caudal. • Acuerdo de licencia. la seguridad en el trabajo. Valves are in addition very versatile. etc. Pueden ser sistemas prácticamente herméticos o de salida conducida lo cual significa que se evita la dispersión de finos y sólidos en suspensión en el medio ambiente de trabajo (toxicidad. Finalmente. instead of a continuous supply air stream. Although J-valves and similar gas-operated devices are well known. (2) control of the flow of very diverse solids and (3) avoiding or eliminating agglomerations and plugs by a special self-cleaning cycle. Then one can solve three problems of controlling the flow rate of the discharged solid: (1) flow rate of solids into a wide range by an appropriated rhythm of air or another comprised gas pulses. toxicity. el dispositivo neumático para controlar el flujo de sólidos granulares va dotado de un sistema de control avanzado que permite aumentar la efectividad de la operación.) and applications for solids that require inert atmospheres may be done. they may be almost hermetic and. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Las válvulas desarrolladas no tienen partes móviles. there are no fixed rules for the design. La válvula permite resolver tres problemas de control de flujo de sólidos: (1) controlar del flujo en amplio rango de valores mediante un adecuado ritmo de impulsos de aire u otro gas comprimido. lista para demostración. Operation écheme. Know-how licensing. las válvulas jota por lo que es necesario estudiar cada caso particular y adaptar la tecnología a cada necesidad de aplicación. Figura 2. Comentarios Título de Patente de Invención nº 2161172. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo. • Developed. Figure 2. Information exchange and training courses can be made.UCM_07 AIRE AIRE Figura 1. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. • Patent granted. J-valves and it is then necessary the study of each particular problem for fitting the technology to a concrete application. of industrial / developper partners is welcome for the development and application to marketable products and systems with economic benefits. 74 Marta Arriaga Universidad Complutense de Madrid +34 91 394 64 79 F A X : +34 91 394 63 82 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: arriaga@rect. Comments ES 2161172. fecha 1 de octubre de 2002.ucm. Esquema de funcionamiento. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. La tecnología desarrollada ya ha sido aplicada con éxito en una planta piloto para la carga y descarga de lechos fluidizados usados para combustión. • European RTD project. Figure 1. in the form of private-public partnership. J-Valve. Válvula J.es . gasificación y secado de residuos de almazara. The collaboration. available for demonstration. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Universidad Pontificia Comillas (UPCO) UPCO_01 Modelo de Cálculo de Confiabilidad de un Sistema Eléctrico |76| UPCO_02 Modelo de Explotación Generación/Red |79| UPCO_03 Ventana termoeléctrica |82| UPCO_04 Simulador de mercados eléctricos |85| UPCO_01 Electric System Reliability Model |76| UPCO_02 Bulk Production Cost Model |79| UPCO_03 Thermoelectric window |82| UPCO_04 Electricity markets simulator |85| . · Generating units in each period: effective output in peak hours and availability rate. Price has only informative effects while a reserve bid system isn't available. La simulación probabilista permite modelar de forma simultánea la incertidumbre en la demanda de electricidad y en la disponibilidad de los grupos de generación. para un conjunto de periodos preespecificados en los que se divide el año. It is a decision support tool for doing medium and long term planning studies. It uses discrete convolution method. · Expected Energy Non Served (EENS). LOLP and price (only for the clearing process of power reserve bids). El objetivo del Modelo de Cálculo de Confiabilidad de un Sistema Eléctrico (FLOP) es calcular estos índices: Reliability measures of an electric power system are typically used for taking generation expansion planning decisions in the long term. In deregulated markets this centralized planning mechanism has been substituted by a market that clears bids and long term reserve needs and determines the revenues for the assigned bids. Es una herramienta de ayuda a la decisión que realiza estudios de planificación a medio o largo plazo.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Modelo de Cálculo de Confiabilidad de un Sistema Eléctrico Electric System Reliability Model RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 76 Andrés Ramos Universidad Pontificia Comillas (UPCO) Institute for Research in Technology RESUMEN ABSTRACT Se trata de un modelo matemático que permite determinar medidas de fiabilidad estocásticas de la generación de un sistema eléctrico. It is a mathematical model that determines stochastic reliability measures of the generation of an electric system. Utiliza el método de la convolución discreta. for a prespecified set of periods in which the year is divided. The results given by the model: · For each period value of EENS. Los generadores serán cargados para cubrir la demanda en orden de mérito ascendente de acuerdo con la escalera de precios (aunque este orden de despacho es irrelevante a efectos de confiabilidad). modelada por su curva cronológica o monótona. The input data for the model are: · Demand in each period. Los datos de entrada que utiliza el modelo son: · Demanda en cada período. El cálculo de los índices de confiabilidad es un proceso complejo que debe basarse en métodos probabilistas. El precio sólo tiene efectos informativos mientras no exista un sistema de ofertas de reserva. · Probabilidad de Pérdida de Carga (Loss of Load Probability LOLP). Generators are dispatched to supply demand in increasing merit order given a price ladder (although this order is irrelevant for reliability purposes). · Loss Of Load Probability (LOLP). The objective of the Electric System Reliability Model (FLOP) is to compute these indexes: · Energía Esperada No Suministrada (EENS). En mercados desregulados este mecanismo de planificación centralizada se ha sustituido por un mercado que concilia las ofertas y necesidades de reserva de largo plazo y determina un precio de remuneración para las ofertas asignadas. · Grupos generadores en cada período: potencia efectiva en la punta y tasa de disponibilidad. Ha sido desarrollado por la UPCO. proporcionando los índices de confiabilidad más característicos. · Graph of resulting price in each period. Spain. modelled as a chronological or loadduration curve. . · Graphs of EENS and LOLP evolution along the time. It has been developed by UPCO. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Los índices de confiabilidad en un sistema eléctrico se suelen utilizar para tomar decisiones de planificación de la expansión de la generación en el largo plazo. España. Es un modelo muy potente y sencillo de utilizar. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. “Screenshot from the FLOP interface”. Improvement in the analysis and company operation planning capacity. . | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | No existen productos semejantes en el mercado. Captura de la interfaz de la aplicación FLOP” Figure 1. Los resultados que proporciona el modelo son: · Para cada período el valor de la EENS. • lready on the market. that means a dramatic improvement in the operation costs. It is a very powerful and easy to use. Comments This product can be interesting for selling by consulting companies belonging to the energy industry in any country as part of its offered service portfolio. There are no similar products in the market. lo que significa mejora importante en los costes de operación. de la LOLP y del precio (sólo para el proceso de casación de ofertas de reserva de potencia). · Gráfica del precio resultante para cada periodo. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En el mercado. Comentarios Este producto puede ser interesante para comercializar por parte de empresas de consultoría del sector de la energía de cualquier país como parte de un porfolio de servicios ofertados. · Gráficas de evolución de la EENS y LOLP a lo largo del tiempo. • Commercial agreement with technical assistance. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Mejora de la capacidad de análisis y planificación de las operaciones de la empresa.UPCO_01 77 Figura 1. Comments The product industrial property hasn't been registered.upcomillas. Enrique Miguelsanz Lozano Universidad Pontificia Comillas +34 91 540 61 55 F A X : +34 91 541 58 12 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 78 E-MAIL:
[email protected] . | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. • Private funding.UPCO_01 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | Comentarios No se ha registrado la propiedad industrial del producto. España. Decide qué potencia debe producir cada grupo de generación (térmico o hidráulico) en cada intervalo de tiempo teniendo en cuenta la limitación de energía producible de los embalses hidráulicos. It can also be called as generalized unit commitment (GUC) because it solves simultaneously the problems: · Asignación de grupos (Unit Commitment UC). En el corto plazo la demanda es modelada cronológicamente. The model determines the unit commitment binary variables and furthermore the unit output and power flow through the network. . It has been developed by UPCO. · Hydrothermal Economic Dispatch (HED). El modelo determina las decisiones binarias de asignación de los grupos de generación así como sus producciones y los flujos de potencia a través de la red. Es una herramienta de ayuda a la decisión que realiza estudios de planificación técnica y económica a corto o medio plazo. · Flujo de cargas óptimo (Optimal Power Flow OPF). Spain. · Unit Commitment (UC). It is a short and medium term model. · Optimal Power Flow (OPF) It decides which flows move through the network modeled by a DC load flow where voltage levels and reactive power are ignored. while in the medium term it considered as a load-duration curve. mientras que en el medio plazo se trata como monótona.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Modelo de Explotación Generación/Red Bulk Production Cost Model RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 79 Andrés Ramos Universidad Pontificia Comillas (UPCO) Institute for Research in Technology RESUMEN ABSTRACT Se trata de un modelo matemático que permite representar la operación óptima detallada de la generación de un sistema eléctrico teniendo también en cuenta la red de transporte. It is a decision support tool for doing short and medium term technical and economical planning studies. Se trata de un modelo de corto y medio plazo. · Despacho económico hidrotérmico (Hydrothermal Economic Dispatch HED). In the short term demand is modeled chronologically. También se puede considerar como modelo de coste de explotación generación/red (Bulk Production Cost Model BPCM) de medio plazo para realizar previsiones económicas y de funcionamiento de los grupos de generación. It is a mathematical model that represents the detailed optimal operation of the generation of an electric system taking into account also the transmission network. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Un modelo de explotación generación/red determina las variables de funcionamiento que definen la explotación del sistema que minimiza los costes variables de explotación para el alcance temporal definido. It decides which and when thermal units must be started-up or shutdown. Ha sido desarrollado por la UPCO. It decides which and when thermal units must be started-up or shutdown. También se puede denominar como modelo de programación semanal generalizada (Generalized Unit Commitment GUC) ya que resuelve simultáneamente los problemas de: A bulk production cost model determines the system operation variables that minimize variable costs for a defined time scope. It can also be considered as a medium term Bulk Production Cost Model (BCPM) to obtain economic and unit operation forecasts. It decides which output must produce each generating unit (thermal or hydro) in each time interval taking into account the limit on energy available at hydro reservoirs. Decide qué grupos térmicos de generación deben ser arrancados y parados y cuándo. Decide qué flujos circulan por los circuitos de la red modelada como flujo de cargas en CC donde se ignoran los niveles de tensión y la potencia reactiva. There are no similar products in the market. lo que significa mejora importante en los costes de operación. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | Comentarios No se ha registrado la propiedad industrial del producto. • Commercial agreement with technical assistance. Improvement in the analysis and company operation planning capacity. Screenshot from the STARNET interface”. Comments This product can be interesting for selling by consulting companies belonging to the energy industry in any country as part of its offered service portfolio. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. . It is a very powerful and easy to use. 80 | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | No existen productos semejantes en el mercado. • Already on the market. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Mejora de la capacidad de análisis y planificación de las operaciones de la empresa. Comentarios Este producto puede ser interesante para comercializar por parte de empresas de consultoría del sector de la energía de cualquier país como parte de un porfolio de servicios ofertados. Es un modelo muy potente y sencillo de utilizar. Comments The product industrial property hasn't been registered. that means a dramatic improvement in the operation costs.UPCO_02 Captura de la interfaz de la aplicación STARNET. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En el mercado. UPCO_02 | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. • Private funding. Enrique Miguelsanz Lozano Universidad Pontificia Comillas +34 91 540 61 55 F A X : +34 91 541 58 12 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 81 E-MAIL:
[email protected] C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Ventana termoeléctrica Thermoelectric window RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 82 Antonio Arenas Alonso Universidad Pontificia Comillas (UPCO) ETSI - ICAI RESUMEN ABSTRACT La oferta tecnológica está hecha por la ETS de Ingeniería-ICAI de la UPCO. Funciona como equipo de climatización reemplazando las ventanas tradicionales no ocupando espacio adicional, con ausencia de partes móviles y de fluidos refrigerantes. El sistema es reversible para refrigeración y calefacción, permitiendo un control preciso de la temperatura, con alta fiabilidad. Se busca colaboración económica y técnica para el desarrollo de prototipos pre-competitivos. The technological offer is done by the ETSI-ICAI belonging to UPCO in Madrid. It functions as a heat pump substituting common windows, not occupying any additional space, and without moving parts and refrigerants. The system is reversible, valid for air-conditioning and heating and allowing for an accurate temperature control, showing high reliability. Financial and technical collaboration is required in order to develop pre-competitive prototypes. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La ventana termoeléctrica cuyo nombre técnico es Paramento Termoeléctrico Transparente Activo (PTTA) es una bomba de calor basada en tecnología Peltier. Constructivamente tiene dos configuraciones posibles dependiendo de cómo estén situadas las cadenas termoeléctricas en el interior de la ventana: Opción A. Las cadenas termoeléctricas están insertadas entre dos paneles de material transparente ó translucido en una configuración tipo sandwich. El espacio libre en los huecos entre las cadenas termoeléctricas puede estar relleno de aire seco, otro gas, ó preferentemente enrarecido con un determinado grado de vacío. Opción B: Las cadenas termoeléctricas están embebidas en el interior de una matriz de material transparente. En este caso las caras libres de las cadenas termoeléctricas están en contacto directo con la corriente de aire a enfriar o calentar. En ambos casos, el espacio entre cadenas termoeléctricas vendrá fijado por los requisitos de la aplicación en términos de potencia así como las necesidades de transparencia de la misma. A día de hoy las cadenas termoeléctricas son opacas pero en un futuro podrías ser también translucidas utilizando la tecnología de capa fina. A parte de poder ser utilizada como una bomba de calor, también podría funcionar en combinación con sistemas de climatización tradicionales trabajando simplemente como un aislante térmico activo que anularía por completo las cargas térmicas a través de las ventanas. The active thermoelectric window, technically named as Active Transparent Thermoelectric Wall (ATTW) is a heat pump based on Peltier effect. The ATTW has two possible configurations depending on the way that the thermoelectric chains are positioned inside the window: Option A. The thermoelectric chains are trapped between the transparent or translucent material (glass, plastic, or similar) in a sandwich configuration. The remaining gap, corresponding to the free voids between sheets and not occupied by the thermoelectric chains, may be filled with dry air or some other gas, or rarefied by vacuum; Option B. The chains are embedded inside the transparent or translucent material being this material the rigid structure once the casting or molding process has finished. In this case, the thermoelectric chains are in direct contact with the air flow to heat or cool. In both cases, the gap between the chains may be established on the basis of the functional characteristics desired for the assembly and on the transparent area required in the application. At present, the thermoelectric chains are opaque but in future it would be possible to develop translucent ones using the thin film technology. Apart from its use as a heat pump, it can operate in combination with traditional heating and air conditioning systems just as an active insulation annulling completely the thermal loads through the windows. UPCO_03 83 Paramento Termoeléctrico Transparente Activo (PTTA). Instalado como sustituto del cristal de una ventana realizará bombeo de calor en el sentido necesario (refrigeración en verano y calefacción en invierno). Active Transparent Thermoelectric Wall (ATTW). Installed as a substitute for a glass window, the ATTW pumping heat in the sense required (cooling in summer and heating in winter). | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Tecnología de bombeo de calor electrónica (efecto Peltier) sin partes móviles ni fluidos. Permite su instalación en ventanas con poca reducción del área transparente, consiguiendo la climatización del local o la reducción de la carga térmica a través de la ventana. Es de especial interés en la climatización de locales con limitaciones de espacio y en construcción con grandes superficies acristaladas que podrían utilizarse para reemplazar los sistemas de climatización tradicionales. Electronic heat pumping technology (Peltier effect) without moving parts and refrigerants, able to be installed in common windows with a small reduction of the transparent area, to air-condition a room or to reduce the thermal loads through the windows. Really interesting in the air-conditioning of room with space limitations and in the construction of buildings with great glass surfaces which can be used for substituting the traditional air-conditioning system. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Permite un control preciso y fiable de la temperatura. Permite un consumo sostenible de la energía. It allows a precise and trustworthy control of the temperature. It allows a sustainable consumption of the energy. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. • Acuerdo de fabricación. • Technical cooperation. • Manufacturing agreement. Comentarios · Perfil de la empresa a la que le podría interesar incorporar la tecnología (sector, tamaño, país...): Fabricantes de acristalamiento, estudios de arquitectura, instaladores de equipos de climatización, Empresas del sector termoeléctrico. · Actividad concreta que debe realizar la empresa: Fabricación de los equipos, diseño de las instalaciones, montaje, investigación de nuevos materiales, asesoramiento. Comments · Type of partner sought (such as: industry, academy, research organization, size, nationality…): Glass manufacturers, architecturer consultants, thermoelectric research institutes, air-conditioning manufacturers, thermoelectric companies · Tasks to be performed: Fabrication of special components, design of installations, research in new materials, technical advices for commercial products. UPCO_03 · Coste, tanto de equipamiento como de personal, que le supondría a la empresa incorporar la tecnología: Desconocido en esta fase de desarrollo. · Cita alguna empresa en la que encajaría claramente la tecnología: Ariño-Duglass, Saint-Gobain, Melcor, Isolarglass, GEOHABITAT (Almería). ALIA, Arquitectura Energía y Medio Ambiente (Madrid). | DISCIPLINAS CIENTÍFICAS E N L A S Q U E S E E N C UA D R A L A T E C NO L O G Í A | | SCIENTIFIC DOMAINS| • Energía. • Medioambiente y prevención de riesgos. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. • Development phase. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. • Patente concedida. • Patent applied. • Patent granted. Comentarios Está concedida la patente española con número de registro ES2151381B1 y está en tramitación la concesión de la patente europea con número EP0942243A2. Está concedida la patente en los Estados Unidos de América con número de registro US6067802. Comments Register number of the Spanish patent: ES2151381B1. Register number of the American patent: US6067802. European patent pending, application number: EP0942243A2. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. • Financiación privada. • National project. • Private funding. 84 Enrique Miguelsanz Lozano Universidad Pontificia Comillas +34 91 540 61 55 F A X : +34 91 541 58 12 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL:
[email protected] Un desarrollo de unos meses es suficiente para la puesta en marcha. It is devoted to applied research and is currently working in the main technological sectors. así como el resto de variables técnico-económicas de interés para la operación (costes. from technical an economical information of the system. a partir de la información técnica y económica del sistema. cuotas de mercado. ) Software tool consisting of a forecasting model for a electricity marked based on an energy bidding process. We offer a simulator for competitive electricity markets.) La simulación se basa en el cálculo del punto de equilibrio del mercado. etc. etc. El modelo determina.) The simulation is based on market-equilibrium point computation. gestión de recursos hidráulicos. hydraulic or pumping plants). market share. This equilibrium is computed taking into acount the system technical constraints: power limitations. los precios y producciones esperados con alcance de un año. Este equilibrio se determina considerando las restricciones técnicas del sistema: limitaciones de potencia. Several months are enough to adapt the model. revenues. hydraulic resources management. profits. etc. limitaciones de energía máxima o mínima y uso óptimo para cada agente de sus distintas tecnologías (térmicas.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Simulador de mercados eléctricos Electricity markets simulator RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 85 Efraim Centeno Hernáez Universidad Pontificia Comillas (UPC) Institute for Research in Technology RESUMEN ABSTRACT El Instituto de Investigación Tecnológica (IIT) es un centro de investigación de la UPCO de Madrid dedicado a la investigación aplicada en los principales sectores tecnológicos. number of working hour for plands. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Las principales ventajas técnicas del sistema presentado se enuncian a continuación: The main technical advantages of the presented system are the following: · Sistema que integra modelados técnicos y económicos. beneficios. · Fácilmente adaptable a las necesidades del cliente. expected prices and productions in a one-year horizon. besides it calculates the rest of tecnnical and economical parameters that are interesting for the system operation (costs. The model computes. bombeo. hidráulicas. horas de funcionamiento de los grupos. where a single decision of any agent produces a decrease of his profit. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Producto informático consistente en un modelo de predicción del funcionamiento de un mercado eléctrico basado en ofertas de energía. · It integrates technical and economical models. · It is easily customizable for user needs. ingresos. fácilmente adaptable a las necesidades del usuario. easily customizable for user needs. maximum and minimimum energy constraints and optimal use of generation technologies for each agent (thermal. Se ofrece un modelo de simulación de mercados eléctricos basados en subastas. The Institute for Research in Technology (IIT) is a research centre based on UPCO from Madrid. en el que una decisión unilateral de cualquier agente le ocasiona una disminución de su beneficio. . | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Resultados Económicos · Precios y costes. The usage of this model allows generation companies to optimize its production. • En fase de desarrollo. Comments This model is oriented to big. · Horas de funcionamiento.UPCO_04 Datos Técnicos · Centrales. · Energía disponible. · Consumo de combustible.or medium-size electricity generation companies. · Cuotas de mercado. · Nivel de los embalses. • Cooperación técnica. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El uso de este de modelo permite a los generadores optimizar su producción. · Independiente del número de agentes. Modelo de Simulación del Mercado Eléctrico Comportamiento de las empresas Comportamiento de la demanda Equilibrio del Mercado Precio Ofertas Demanda Ofertas Generación Producción 86 Resultados Técnicos · Producciones. · Características de la demanda. · Tecnología. Comentarios Los usuarios de un modelo de estas características son empresas eléctricas de tamaño medio grande. . run the model and interpret the results. · It is independent of agent number. anticipar el comportamiento de los mercados y gestionar de forma más adecuada sus riesgos. The model requires specialized people to collect data. · Contratos a largo plazo. · Beneficios. Scheme of blocks of the model. · Potencias máximas. · Ingresos. forecast markets behaviour and to manage adequately their risk. Datos Económicos · Costes de producción. ejecutar el modelo e interpretar los resultados. Esquema de bloques del modelo. · Permite representar sistemas de gran tamaño. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. · It allows representing big-size systems. La tecnología una vez incorporada requiere personal para recoger los datos. Sobre esta versión base se construye la versión adaptada al cliente. Comments The model basic version is property of the university.upcomillas. The final version for the customer is built from this basic versión. • Private funding.es . Enrique Miguelsanz Lozano Universidad Pontificia Comillas +34 91 540 61 55 F A X : +34 91 541 58 12 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 87 E-MAIL:
[email protected]_04 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | Comentarios La versión básica del modelo es propiedad de la universidad. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Universidad Politécnica de Madrid (UPM) UPM_01 Sistema de biorremediación para la eliminación de radionúclidos en aguas radiactivas |89| UPM_02 Generador submarino de energía eléctrica |92| UPM_03 Sistema de separación de la biomasa del cardo |95| UPM_04 Convertidor fotovoltaico de alta eficiencia para intensidades luminosas elevadas fabricado con tecnología optoelectrónica |98| UPM_05 Sistema de recarga de baterías para dispositivos médicos implantables |101| UPM_06 Nueva baldosa acumuladora de calor |105| UPM_07 Célula solar fotovoltaica con semiconductor de banda intermedia |107| UPM_08 Convertidores de energía eléctrica alternacontinua para cumplimiento de la normativa de armónicos EN61000-3-2 |110| UPM_09 Reactor epitaxial de alto rendimiento para la producción de obleas a gran escala para la industria fotovoltaica |113| UPM_10 Cavidad confinadora de luz que limita la dispersión angular |116| UPM_11 Lente esférica axisimétrica para generación de una respuesta angular específica |118| UPM_12 Nuevo sistema de interconexión de células solares en paneles fotovoltaicos |121| UPM_13 Sistema autosuficiente de acondicionamiento frío-calor mediante energías renovables para edificios y hogares |124| UPM_14 Sistema que combina los aspectos más beneficiosos de los sistemas de captación solar convencionales y de los sistemas de concentración óptica |127| UPM_15 Centrales maremotrices de depósito |131| UPM_16 Método para la supresión de la recombinación no radiativa en materiales dopados con centros profundos |134| UPM_17 Sistema mecánico autónomo para apertura y cierre de ventanas |137| UPM_01 UPM_02 UPM_03 UPM_04 UPM_05 UPM_06 UPM_07 UPM_08 UPM_09 UPM_10 UPM_11 UPM_12 UPM_13 UPM_14 UPM_15 UPM_16 UPM_17 Bioremediation system to eliminate radionuclides in radioactive water |89| Submarine generator of electricity |92| Separation system for thistle biomass |95| A highly efficient photovoltaic converter for high luminous intensities manufactured using optoelectronic technology |98| System for the recharge of the battery of implantable medical devices |101| New floor tile for thermal storage |105| Photovoltaic solar cell containing a semiconductor with an intermediate band |107| AC/DC converters to comply with European norm EN61000-3-2 |110| High throughput epitaxial reactor for the large scale production of wafers for photovoltaic industry |113| Light confining cavity |116| Axisymmetric spherical lens generating specific angular response |118| New interconnection system of solar cells in photovoltaic panels |121| Self-sufficient conditioning system by means of renewable energies for buildings and homes |124| System which combines the most beneficial aspects of conventional solar capture systems and optical concentration systems |127| Pool tidal power plants |131| Method for suppressing the non radiative recombination in materials doped with deeplevel centres |134| Autonomous mechanical system for opening and closing windows |137| . A su paso por el biorreactor. As it goes through the bioreactor. In this procedure. a completely innovative bioremediation procedure has been developed that is applied during the treatment of the water in pools. the radioactive water to be treated comes into contact with the material of the ball placed inside. Moreno Gómez ETSI Industrial. wound into a ball. To concentrate and eliminate radionuclides from the radioactive water of nuclear pools. goes through a bioreactor that contains a metallic material. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Materials Sciences and Engineering RESUMEN ABSTRACT La UPM en colaboración con IBERDROLA GENERACIÓN ha desarrollado un sistema de concentración y eliminación de radionúclidos en las aguas radiactivas de las piscinas nucleares que se basa en la capacidad que tienen los microorganismos para retener radionúclidos cuando crecen. The water then goes out from the opposite end of the continuousflow entrance and. bioacumulación. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Para llevar a cabo la concentración y eliminación de radionúclidos en las aguas radiactivas de las piscinas nucleares se ha ideado un sistema de biorremediación completamente innovador y que se aplica en el proceso del tratamiento de las aguas de las piscinas. The microorganisms are capable of retaining the radioisotopes present in the water of the pools by one or more of the following mechanisms: bioadsorption. Collaboration with private and public companies is requested to license the technology. acero inoxidable o cualquier otro material no corrosivo ni degradable en este ambiente y que sea capaz de ser colonizado por los microorganismos existentes en dichas aguas. En este sistema. biosolubilización o bioprecipitación. Se busca colaboración con empresas públicas o privadas para su explotación. bioabsorption. bioabsorción. the radioactive water from the nuclear pools under treatment. such as titanium or stainless steel.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Sistema de biorremediación para la eliminación de radionúclidos en aguas radiactivas Bioremediation system to eliminate radionuclides in radioactive water RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 89 Diego A. el agua radiactiva a tratar procedente de las piscinas nucleares se hace pasar por un biorreactor que contiene un ovillo o madeja de titanio. thus forming a biofilm that retains the radionuclides. . thereby increasing the profitability of the system. UPM and IBERDROLA GENERACIÓN have developed a system of concentrating and eliminating radionuclides in radioactive water from nuclear pools which is based on the capacity of growing microorganisms to retain radionuclides by forming biofilms on the colonised surfaces. formándose una biopelícula que retiene los radionúclidos. el agua radiactiva a tratar entra en contacto con el material del ovillo o madeja dispuesto en su interior. el agua sale por el extremo opuesto al de entrada en flujo continuo y antes de volver a la piscina se hace pasar por el sistema de filtros desmineralizadores. previamente a su vuelta a las mismas. biosolubility or bioprecipitation. aumentándole la rentabilidad económica del proceso. or any other material that is non-corrosive or non-degradable in this environment and can be colonised by the microorganisms that exist in this type of water. Con este sistema se necesita gestionar menos residuos radiactivos. As a result there is less radioactive waste to be managed. bioaccumulation. formando biopelículas sobre las superficies que colonizan. before it is re-emptied into them. A continuación. before going back into the pool. it goes through a system of demineralising filters. Los microorganismos son capaces de retener los radioisótopos presentes en el agua de las piscinas mediante uno o más de los siguientes mecanismos: bioadsorción. hasta la fecha no se ha utilizado en la zona de contención de las centrales nucleares. The radioactive water. disposición final o contención. conocido como biorremediación. For the past few years it has been carrying out its activities in a nuclear power plant. Los proyectos se han llevado a cabo en dos áreas. and the periodicity of the elimination of the biofilm are conditioned depending on the specifications of each of the water-treatment plants found in the hot area of the different nuclear power plants. 90 Finalmente. the concentration of radionuclides in a reduced volume and the management of the used materials as nonradioactive. El primer objeto de este sistema consiste en aprovechar la capacidad que tienen algunos de los microorganismos presentes en las aguas radiactivas de las piscinas para colonizar el material dispuesto en el Until now. se ha buscado aplicar esos materiales fácilmente colonizables a procesos medioambientales y concretamente a la regeneración de aguas. El agua radiactiva a tratar. el material del biorreactor puede ser gestionado como material no radiactivo. el material del biorreactor es reemplazado por material fresco. lo que se conoce como Biorremediación. entra en contacto con el material dispuesto en el interior del biorreactor. to the regeneration of water. en la primera de ellas. y como la colonización de los mismos afecta a las propiedades para los que fueron seleccionados. they create a biofilm that keep the radionuclides. The biofilm that colonises the material and retains the radionuclides is economically eliminated by any conventional radiochemical decontamination procedure and the radionuclides can be concentrated in a small volume of eluent to be recuperated. The type and size of the bioreactor. se han centrado en la interacción de los microorganismos con los materiales. En la otra área. the purpose was to apply those materials considered easily colonizable to environmental processes. and more specifically. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Este proceso. chemistry. Both processes. La biopelícula que coloniza el material y que retiene los radionúclidos es económicamente eliminada por cualquier procedimiento convencional de descontaminación radioquímica de materiales y los radionúclidos se pueden concentrar en un volumen pequeño de eluyente para su recuperación. formándose una biopelícula que retiene los radionúclidos. the material from the bioreactor can then be managed like non-radioactive material. in collaboration with the company IBERDROLA GENERACIÓN. Ambos procesos. what is known as Bioremediation. the flow of the circulating radioactive water to be treated. completely disposed of. the material of the bioreactor is replaced by fresh material. The group that has developed this technology includes engineers and university graduates from different disciplines related to engineering. or contained. microbiology.UPM_01 Fotografía de microscopía electrónica de barrido de una biopelícula. contribute to the cost-effectiveness of the procedure. when comes into the bioreactor and get in touch with microorganisms inside. lo que se conoce como Biodeterioro. The projects that have been carried out have concentrated on two areas: the first has focused on the interaction of microorganisms with materials and how their colonization affects the properties for those that were selected. el caudal de agua radiactiva circulante a tratar y la periodicidad de eliminación de la biopelícula están condicionados a las especificidades de cada una de las plantas de tratamiento de aguas en la zona caliente de las distintas centrales nucleares. El grupo que ha desarrollado esta tecnología está formado por ingenieros y licenciados en distintas disciplinas relacionadas con la ingeniería. Finally. la microbiología. contribuyen a la rentabilización económica del procedimiento. what is known as Biodeterioration. la concentración de los radionúclidos en un reducido volumen. y el medio ambiente. In the second area. and environmental studies. A continuación. Durante los últimos años y en colaboración IBERDROLA GENERACIÓN ha estado desarrollando su actividad en el entorno de una central nuclear. El tipo y tamaño del biorreactor. la química. At this point. the bioremediation has not been used in the containment area of nuclear power stations. The first objective of this procedure consists in taking advantage of the capacity that some microorganisms in the radioactive waters of the pools have in order to colonise the material placed inside the . y la gestión de los materiales utilizados como no radiactivos. A scanning electron microscopy image of a biofilm. a su paso por el biorreactor. Comentarios Las empresas interesadas en esta tecnología son todas aquéllas que tienen su mercado en la energía nuclear y concretamente aquellas cuya principal actividad es la gestión de residuos radiactivos o el diseño de equipos nucleares.UPM_01 91 interior del biorreactor.222. • Development phase. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. since life of pool filters is increased and environmental improvements are achieved. Given the fact that the system proposed is not technologically complex. These microorganisms that cannot be cultivated or manipulated in a laboratory are known in the technical bibliography as VBNC (viable but not cultivable).meneses@upm. US10/500. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La aplicación de la biorremediación en ambientes radiactivos permite la reducción de costes en las plantas nucleares al prolongarse la vida de los filtros de las piscinas. • Financiación privada / Private funding. • Financiación privada. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. Comentarios Patente solicitada en 2002 y concedida en España. • Patent granted. due to a reduction of the radioactive waste to be treated. bioreactor. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. • Acuerdo de licencia. • Commercial agreement with technical assistance. concretely. que no se pueden cultivar ni manipular en el laboratorio. • Proyecto nacional. to those whose main activity focuses on how to better manage radioactive waste or design components needed by nuclear power plants. The company would only have to install that prototype. Comments Patent application in 2002 and granted in Spain with nº P200200006 and in USA under nº US 10/500. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : + 34 91 336 59 74 E . y se consiguen mejoras medioambientales al reducir la cantidad de material residual radioactivo a gestionar. would study how it operates and would adapt the results to the specific needs of each plant. Comments The companies interested in this technology are all those whose market lies in the nuclear-energy sector and. Estos microorganismos. se conocen en la bibliografía técnica como VBNC (viables pero no cultivables).M A I L : juan. the cost of setting it up can be considered very affordable. The use of bioremediation in radioactive environments allows cost reduction in nuclear power plants. The research team would implement the prototype in the nuclear power plant.222. P200200006 y en EEUU. Dado la escasa complejidad tecnológica del sistema propuesto el coste de implantación puede considerarse muy económico. Juan M. • License agreement. Esta pequeña diferencia será compensada por el sistema de fondeo. The system has a propeller with several blades that moves an electrical generator. válvulas y bote- The technology is a submarine electric power generator consisting of a rotor or propeller with several blades. weight is higher than push in the . From the pod start several arms finished in a float. The system is fixed to the seafloor by a system of anchoring cables. existiendo al final de cada brazo un flotador (torpedo). in a radial or star shape. El conjunto se une por un sistema de cables de fondeo al fondo. The ensemble is joined by a system of cables anchoring to the sea ground. varios brazos o columnas. The system will have a hydrostatic balance. while operating. the ratio bertween the volume of torpedoes and arms. There is a torpedo. La distribución de pesos y flotaciones permite que en operación. several arms or columns located in a plane perpendicular to the rotor shaft come out from the dome. situados en un plano perpendicular al eje del rotor. compuesto por una hélice con varias palas. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La tecnología es un generador de energía eléctrica submarino compuesto por un rotor o hélice con varias palas. situado en un domo central del que salen. changing the length of the columns (longer or shorter than that of the blades). que accionan un generador eléctrico. thus producing a drag force that must be borne by the anchoring system. de forma radial o en estrella. Todos los elementos tienen una forma hidrodinámica adecuada para reducir su resistencia viscosa y de presión. so that the total weight is slightly less than the volume of water displaced. pueden proyectarse diferentes variantes. situado en un domo central del que salen tantos brazos como palas. La distribución de pesos y empujes es modificable. located in a central dome or pod. The distribution of weights and thrusts is modifiable. A partir de este diseño base. as they are exposed to the speed of the flow. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Naval and Oceanic Systems RESUMEN ABSTRACT LA UPM ha desarrollado un sistema sumergible de aprovechamiento energético de las corrientes marinas. UPM has developed an underwater system capable to produce energy from the ocean currents. the relative position between them (torpedo centred or shifted in the direction of flow) and relative dimensions of each element.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Generador submarino de energía eléctrica Submarine generator of electricity RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 92 Amable López Piñeiro ETSI Naval. cambiando la longitud de las columnas (mayor o menor que la de las palas). con su eje paralelo al del rotor. que acciona un generador eléctrico. El conjunto tendrá un equilibrio hidrostático. valves and blowedair bottles. From this basic design different variations can be projected. por un sistema de lastrado telecontrolado por medio de bombas. la proporción entre el volumen de los torpedos y de los brazos. with its axis parallel to the rotor. el par de giro y el momento de inclinación se compensen hidrostáticamente. The distribution of weights and float permits. The research group looks for the licensing of the patent. All the elements have a hydrodynamic shape suitable to reduce their viscous and pressure resistance. El conjunto se une por un sistema de cables de fondeo al fondo. by a system of remote-controlled ballast through pumps. the torque and the slope momentum to be hydrostatically balanced in operation. which drives an electrical generator located in a central dome. la posición relativa entre éstos (torpedo centrado o desplazado en el sentido de la corriente) y las dimensiones relativas de cada elemento. El grupo busca el licenciamiento de la patente. por lo que producen una fuerza de arrastre que debe ser soportada por el sistema de fondeo. This small difference is compensated by the anchoring system. existiendo al final de cada brazo un flotador. ya que están sometidos a la velocidad de la corriente. at the end of each arm. de tal forma que el peso total sea ligeramente inferior al del volumen de agua desplazada. llas de aire de soplado. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El generador dispone de una gran estabilidad y flexibilidad en su diseño. El conjunto de elementos descrito constituye lo que se denomina una unidad generadora. • License agreement. • Acuerdo de licencia. de tal forma que en la posición de operación. • Joint venture agreement. Este sistema tiene menores costes que los sistemas existentes porque presenta más estabilidad. The system is what is called a generating unit. en el torpedo y columna del brazo inferiores sea mayor el peso que el empuje y en los superiores ocurrirá lo contrario. can be easily moved to horizontal position for maintenance. the park can share the control unit and the energy transportation system. • Manufacturing agreement. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de joint venture. flexibility and simplifies maintenance operations. and. This generator can be kept upright at any depth. cambiando el lastrado de los tanques internos con un sistema de control remoto. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Este generador puede mantenerse en posición vertical a la profundidad que se desee y. which allows its placement in areas of greater depth than other similar devices and out to sea. flexibilidad y simplifica el mantenimiento. . lo que permite su colocación en zonas de mayor profundidad que otros dispositivos similares y en mar abierto. changing the ballast of the internal tanks with a remote-controlled system. lower torpedo and column arm and the opposite in the upper ones. The generator has a high stability and flexibility in its design. a set of them can be located in an area forming a "submarine generators park". pudiendo disponerse un conjunto de las mismas en una zona. pasa fácilmente a posición horizontal para su mantenimiento.UPM_02 93 Generador submarino de energía eléctrica. This system has lower costs that existing systems because it has more stability. formando un “parque de generadores submarinos” que pueden compartir la unidad de control y el sistema de transporte de la energía hasta tierra o una unidad de conversión. Submarine generator of electricity. para el aprovechamiento de la energía. • Acuerdo de fabricación. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. Comentarios Patente solicitada en 2007 con nº P200700985. Unión Fenosa o Endesa.UPM_02 Comentarios Empresas constructoras del sector eléctrico (suministradores de instalaciones) así como grandes empresas de generación. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : + 34 91 336 59 74 E . como Iberdrola.M A I L : juan. • Private funding. 94 Juan M. Comments Patent application in 2007 under nº
[email protected] C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . Comments Construction companies in the electrical sector (suppliers of facilities) as well as large generation companies such as Iberdrola. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. • Patent applied. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Unión Fenosa and Endesa. • Development phase. Vilanos. La biomasa seca del cardo. with high content in cellulose. aumentan considerablemente el valor de la biomasa respecto a su utilización integral como combustible. The six fractions are the following: 1. Frutos. Peeled stems and branches. Rest of cellulosed biomass composed by leaves. Pelos del receptáculo de los capítulos. UPM and IMIDRA (Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural Agrario y Agroalimentario) have developed a separation system for thistle integral biomass in several fractions that can be used for energy production. Marrow. after being collected with a conventional baling machine. 4. break up the components of the inflorescence. separate leaves and stems. is transferred to a factory where the six previous fractions are separated in the following steps: . restos de los capítulos y rechazos de tallos y ramas. The dry biomass of the thistle. Por medio de este sistema se separan seis fracciones básicas con aplicaciones específicas como materias primas que. producción de aceite y como materias primas para la industria papelera. 6. 6. por medio de una empacadora convencional. Se solicita la colaboración con empresas públicas o privadas para la licencia de la patente y la fabricación del sistema. By means of this system it is possible to separate six fractions with specific applications as raw materials that considerably increase the value of the biomass like fuel. 2. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El sistema consiste en una separación fraccionada de la biomasa integral del cardo caracterizada por una actuación secuencial de unidades que desempacan la biomasa. mainly composed by cellulose. Médula. rest of inflorescences and parts of stems and branches. proteína y fibra. de elevado contenido en celulosa. separan las hojas de los tallos. compuesta por celulosa y hemicelulosas principalmente. The research group is looking for collaboration with private and public companies to licence the patent and manufacture the system. disgregan los componentes de los capítulos. 3. Flowers. residuo del proceso de desmedulado de los tallos. 2. oil production and as raw materials in paper industry. con alto contenido en aceite. 5. 5. se traslada a la 1. with high content in oil. Resto de biomasa lignocelulósica constituida por las hojas. waste from the peeling of stems.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Sistema de separación de la biomasa del cardo Separation system for thistle biomass RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 95 Jesús Fernández González ETSI Agricultural. de elevado contenido en celulosa. Las seis fracciones que se separan son las siguientes: The system consists of a fractioned separation of thistle biomass based on a sequence of actions that unpack the biomass. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Vegetable Production: Botanics and Vegetable Protection RESUMEN ABSTRACT La UPM y el IMIDRA (Instituto Madrileño de Investigación y Desarrollo Rural Agrario y Agroalimentario) han desarrollado un sistema de separación de la biomasa integral del cardo en diversas fracciones que pueden utilizarse para producción de energía. with high content in cellulose. tras ser recogida de forma integral en el campo. 4. dilaceran y desmedulan los tallos y ramas y separan en fracciones diferentes los distintos componentes. 3. proteins and fiber. Hairs of the inflorescences. en conjunto. Tallos y ramas desmedulados. rip up and peel stems and branches and finally separates all the components. Fruits. 3. dry harvested by means of packing it. Ripped up stems and branches are put on a conveyor belt through which fine separated elements fall down. 4. separators for thin elements. The peel-element consists of two metallic parallel rough-surfaced cylinders that rotate very closely and in the opposite direction. untie-element. y la utilización de maquinaria tradicional genera grandes pérdidas de material. separate-element and alignment of stems and branches. 2. 3. either in prismatic bales (A) or cylindrical (B). consistente en un cilindro peinador que gira y va separando capas de biomasa de las plantas de cardo. 3. disgregador. break up-element. separador de biomasa. Since it is quite a new culture. no special harvest machinery has been developed yet. Cuando los tallos y ramas pasan entre ellos se separa su biomasa en la zona medular y la corteza desprovista de médula. The untied packets are sent on a conveyor belt to the break upelement. The research group developer of this technology has a wide experience in the study of use of plants as source of energy. ciclones y separadores de elementos finos. dilacerador. 2. El grupo de investigación que ha desarrollado esta tecnología tiene una larga experiencia en el estudio de aprovechamiento energético de plantas y lleva varios años colaborando en esta materia con el IMIDRA. los pelos y vilanos son aspirados por una campana y transportados hacia dos ciclones que los separan respectivamente para su posterior almacenamiento y empacado. El elemento desmedulador consiste en dos cilindros metálicos con acanaladuras anulares enfrentadas. 5. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El elemento más innovador de esta tecnología consiste en realizar una separación fraccionada previa del cardo para producción de biomasa. 6. It consists of the following elements: 1. donde se efectúa el proceso de separación de las seis fracciones anteriores conforme a las siguientes etapas: 96 1. Las capas y las plantas separadas caen sobre una cinta transportadora que las lleva al elemento dilacerador. Los tallos y ramas dilacerados son conducidas por la cadena transportadora-alineadora hasta el elemento desmedulador. When stems and branches enter between them. que giran muy próximos pero en sentidos opuestos. 4. 5. a revolving cylinder that separates thistle biomass in several parts. The most innovative aspect of this technology consists of the previous separation of the different fractions of thistle. They use to collaborate with IMIDRA in this matter. 1. 2. El elemento desencordador corta y retira las ataduras de las pacas. Diagram of the biomass separation of a thistle crop. 5. made up of two metallic parallel cylinders that rotate very closely and in the opposite direction to rip up and separate the different elements of thistles. formado por dos cilindros metálicos paralelos que giran muy próximos y en sentido contrario y que separan los distintos elementos de los capítulos de los cardos y las hojas de los cardos. Separate-element and alignment of stems and branches. Los tallos y ramas dilacerados avanzan por una cadena de transporte que deja caer a su través los elementos finos separados en la dilaceración (frutos y restos gruesos de hojas y capítulos). 3. Una cinta transportadora entrega la paca desencordada a otra cinta que la lleva al sistema disgregador. que posteriormente se separan mediante cilindros fresadores y/o cepilladores. desmedulador. ya que al tratarse de un cultivo relativamente nuevo no se han desarrollado máquinas específicas para su recolección. Consta de los siguientes elementos: 1. Ripped up stems and branches left are sent to the peel-element. Elemento separador y alineado de los tallos y ramas. The separated parts are sent on a conveyor belt to the rip upelement. and the use of traditional machinery implies great losses of material. hairs and flowers are sucked in and transported towards two containers for their storage. The untie-element cuts and removes the ties of the packets. A B 1 2 3 4 5 6 factoría. cosechada seca de forma integral mediante empacadora. peelelement. 4. desencordador. bien en pacas prismáticas (A) o cilíndricas (B).UPM_03 Esquema de la separación de la biomasa de un cultivo de cardo. 4. 2. marrow and bark are separated. 6. 5. rip upelement. . · Oleaginous industries (oil production for human food. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. The client who acquires this technology will have benefits from a better profit of the biomass with a simple industrial development.). pharmaceutical and cosmetic industry). | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. · Industria papelera (pasta de celulosa. • Acuerdo de licencia. The system is applicable also for other herbaceous species that are cultivated for biomass production. • Private funding.M A I L : juan. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de fabricación. biodiesel y bioetanol). fibres for composites or as insulating material. con el asesoramiento especializado del grupo de investigación para adaptar el sistema a los requisitos de la empresa. P200101015. es que evita las pérdidas que se producen en algunas fracciones cuando se utiliza la maquinaria agrícola convencional de recolección de cereales. · Industrias oleaginosas (producción de aceites para alimentación humana. farmacia y cosmética).meneses@upm. The main advantage of this separation system for thistle biomass is that it avoids the losses that take place in some fractions when conventional harvest machinery is used. fibras para composites o como material aislante. supported by the expertise of the research group to adapt the system to the company's requirements. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : + 34 91 336 59 74 E . • License agreement. etc. · Paper industry (cellulose paste production. • Manufacturing agreement. The research group is looking for companies from these sectors to reach licence and manufacturing agreements. etc. El sistema es aplicable también para otras especies vegetales de tipo herbáceo que se cultiven para producción de biomasa. papeles de alta calidad. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. Comments Patent granted in Spain. · Animal food. bio-diesel and bio-ethanol). La empresa que adquiera la presente tecnología conseguirá incrementar el ratio de obtención de biomasa con un desarrollo industrial sencillo. • Patent granted.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: .). Se buscan empresas de estos sectores para alcanzar acuerdos de licencia y fabricación del sistema. · Alimentación animal. Comentarios La biomasa obtenida con este método de separación puede aplicarse en los siguientes sectores: Comments Biomass obtained with this separation method can be used in the following sectors: · Bioenergía (biocombustibles sólidos y líquidos. · Bio-energy (solid and liquid bio-fuels. high quality papers. Comentarios Patente española P200101015 concedida. • Development phase.UPM_03 97 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La fundamental ventaja de este sistema de separación de las principales fracciones de la biomasa del cardo. Juan M. pero su agrupación sí lo es. 2. its combination all together is new. 3. 2. its high conversion efficiency or performance (defined as the electric power produced by the converter in relation to the influence of the receiving luminous power) and in the low cost of production if optoelectronic technologies that are employed instead of the classical photovoltaic technologies. Modo de fabricación en sentido horizontal para el que se utiliza fotolitografía. Tamaño comprendido entre las décimas de milímetro cuadrado y 100 mm2. photolithography. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute for Solar Energy RESUMEN ABSTRACT LA UPM ha desarrollado un convertidor fotovoltaico que transforma luz de intensidad elevada en electricidad con una eficiencia alta y con un coste reducido. por lo que esta aproximación la denominamos en inglés “LED-like approach”. This photovoltaic device includes the following characteristics that must go all together: 1. Estas características consideradas independientemente no son nuevas. ya que en conjunto permiten obte- 1. en su alta eficiencia de conversión o rendimiento (definido como la fracción de potencia eléctrica producida por el convertidor respecto de la potencia luminosa incidente) y en el bajo coste del proceso de fabricación si se utilizan tecnologías optoelectrónicas en lugar de las clásicas fotovoltaicas. El proceso es similar al de la fabricación de diodos emisores de luz (en inglés. Its manufacturing is based on standard processes within the optoelectronic industry. 5. Layer structure composed of III-V semiconductors. Modo de encapsulado basado en técnicas optoelectrónicas. for that reason we name this approach “LED-like approach”. . 4. 4. 3. El dispositivo fotovoltaico tiene las siguientes características que han de ir unidas: The low electricity costs it produces is based on the use of high luminous intensities. This has been proven at Universidad Politécnica de Madrid (IES). coming from an optical concentrator. The process is similar to the manufacturing of light-emitting diodes (LEDs). Régimen de funcionamiento bajo intensidades luminosas superiores a 10 W/cm2 (más de 100 soles) provenientes de un concentrador óptico. El grupo de investigación busca el licenciamiento de la patente concedida. Working regime of luminous intensities greater than 10 W/cm2 (greater than 100 suns). Manufacturing in a horizontal position using. Although these characteristics are not new when considered independently. Encapsulating method based on optoelectronic technologies. LEDs).C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Convertidor fotovoltaico de alta eficiencia para intensidades luminosas elevadas fabricado con tecnología optoelectrónica A highly efficient photovoltaic converter for high luminous intensities manufactured using optoelectronic technology RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 98 Carlos Algora del Valle ETSI Telecommunications. where researchers using the indications of this patent. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El coste reducido de la electricidad que produce radica en la utilización de luz de intensidad elevada. UPM has developed a photovoltaic converter that transforms high luminous intensity into electricity very efficiently and at a low cost. The research group looks for the licensing or the Spanish granted patent. Su fabricación está basada en procesos estándar de la industria optoelectrónica. Size within the range of the tenths of square millimetres to 100 mm2. 5. Estructura de capas compuesta por semiconductores III-V. because they enable obtaining a high efficiency and low cost photovoltaic converter. The manufacturing of high concentration solar cells in the lab at IES. Oblea de 2 pulgadas sobre la que se han fabricado por tecnología optoelectrónica unas 1.000 suns would produce around 250 watts. que han demostrado excelentes valores de eficiencia en The present technology attempts to industrialize the production of solar cells. its transference to industry would have the expected effect: low cost from using optoelectronic technology. Now multi-union cells are being developed.000 soles producirían unos 250 watios eléctricos. Before this technology. around 1.000 cells working at 1. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La presente tecnología trata de convertir en industrial un tipo de células solares. Inch wafer over which. La fabricación de células solares de alta concentración en los laboratorios del IES ha logrado la mayor eficiencia del mundo en células monounión y ahora se están desarrollando células multiunión. Figure 2. reached in 2001 the highest efficiency in the world with luminous concentrations of 1000 suns for a mono-union solar cell (GaAs). has resulted in the highest efficiency cell in the world in mono-union cells. Figura 2. and were manufactured using photovoltaic technology. Once the high efficiency is obtained at the lab. Founded in 1979. Esas 1. Como prueba de ello. ner un convertidor fotovoltaico de alta eficiencia y de bajo coste. Both the wafer and the cell have been manufactured at Universidad Politécnica de Madrid (IES). typical solar cells had a size around 1cm2 (or bigger). This way. la transferencia de la patente a la industria produciría el efecto pretendido: el coste reducido por la utilización de la tecnología optoelectrónica.UPM_04 Figura 1. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Hasta la propuesta de esta tecnología. pero la electricidad fotovoltaica que producían no era competitiva en coste. El IES dio origen a la primera empresa fabricante de células solares en España y una de las primeras a nivel internacional. Fotografía con microscopio electrónico de una célula solar de 1 mm2 encapsulada con tecnología optoelectrónica. Tanto la oblea como la célula se han fabricado en la Universidad Politécnica de Madrid (IES). with excellent efficiency results when produced in a lab. De esa forma se podían lograr eficiencias elevadas.000 solar cells of 1 mm2 have been manufactured. Picture using an electronic microscope of a 1 mm2 solar cell encapsulated with optoelectronic technology.000 células trabando a 1. The IES is also the origin of the first Spanish solar cell manufacturing company and one of the biggest solar cell producers in the world. Figure 1.000 células solares de 1 mm2. they worked at 100-200 suns. funcionaban a unos 100-200 soles y se fabricaban con tecnología fotovoltaica. la Universidad Politécnica de Madrid (IES) logró la mayor eficiencia del mundo en concentraciones luminosas de 1000 soles para una célula monounión (GaAs) en el año 2001 siguiendo las pautas recogidas en la patente. These 1. El grupo de investigación que ha desarrollado esta invención pertenece al Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid (IES). by using optolectronic technology. The research group that has developed this technology works at the Institute for Solar Energy (IES). dedicado a la investigación en ese campo desde su creación en 1979 y considerado como referente mundial. las células solares típicas tenían un tamaño de alrededor de 1 cm2 (o más). IES is a prestigious research institute world-wide recognized. a Research Institute from Universidad Politécnica de Madrid specialized on aspects associated with the development of photovoltaic solar electricity. 99 . high efficiencies were obtained but the photovoltaic electricity they produced was not price competitive. Una vez lograda la alta eficiencia en laboratorio. La célula solar que se propone mediante un diseño específico y una fabricación novedosa tendría un grado elevado de repetibilidad (“yield”) y un coste bajo. • Commercial agreement with technical assistance. Emcore (Estados Unidos). Juan M. • Patente concedida. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : + 34 91 336 59 74 E . The solar cell proposed is based in a specific design and a new way of manufacturing that would increase its yield and would have low production costs. como por ejemplo Isofotón (España).UPM_04 100 el laboratorio. Patent extended internationally to the USA (US 10/018.03 euros/kWh. la presente tecnología podría producir electricidad fotovoltaica a precios alrededor de 0. Comments Spanish patent with application number P200001088 and priority date 27/04/2000. available for demonstration.UU (US 10/018.7). that is lower than the price of using fossil fuels today. such as Isofoton (Spain). • Patent applied. Comentarios Patente solicitada y concedida en España con número de solicitud P200001088 y con fecha de prioridad 27/04/2000. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. Comments It is sought an industrial partner involved in manufacturing solar cells with III-V semiconductors for concentration applications. Azur (Germany) or Emcore (EEUU).03 euros/kWh que es inferior a los que se obtienen ahora mismo con combustibles fósiles.662) y en Europa (EP01929655.meneses@upm. Patente extendida internacionalmente en EE. Comentarios Empresa de cualquier país productora de células solares de semiconductores III-V para aplicaciones de concentración.662) and Europe (EP01929655. Due to its low cost. • Proyecto regional. • Regional project. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. Por su bajo coste. lista para demostración. • National project. Azur (Alemania). • Patent granted. the present technology could be the best alternative to produce photovoltaic electricity at prices around 0.M A I L : juan. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . • Developed.7). El grupo busca el licenciamiento de la patente. Finalmente. Esto permite el funcionamiento permanente de los dispositivos implantados y posibilita el desarrollo de futuros dispositivos de elevado consumo al eliminarse las limitaciones energéticas que caracterizan las baterías actuales. a través de fibra óptica. works related to the solar cells of high efficiency and systems telepower by optical fiber. The system consists of an external light source to the body of the patient. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute of Solar Energy RESUMEN ABSTRACT La UPM y la UPC ha desarrollado un sistema de suministro energético para dispositivos médicos implantables que permite su funcionamiento cuasi-permanente gracias a la electricidad generada por un convertidor fotovoltaico (situado en el dispositivo implantable) que transforma en electricidad la luz que le llega. from external zones to the subject. through the optical fibre. UPM and UPC has developed a power supply system for implantable medical devices which allows its performance without time limitations. El aporte energético se realiza mediante la electricidad generada por un convertidor fotovoltaico que transforma la luz que llega. The objective is not other than to have an inexhaustible power plant. The power contribution is realized by means of the electricity generated by a photovoltaic converter that transforms the light that arrives. Finally. The research group looks for the licensing of the patent. En este sentido han desarrollado un sistema de telealimentación fotovoltaica a través de fibra óptica que actúa como suministro energético para dispositivos implantables. en términos del consumo de los dispositivos implantables y de la vida del paciente. a conditioning stage is in charge to adapt the electric power generated by the photovoltaic converter to the needs of the rest of components of the implantable device. coming across an optical fibre. una etapa acondicionadora se encarga de adecuar la potencia eléctrica generada por el convertidor fotovoltaico a las necesidades del resto de componentes del dispositivo implantable. This research group has. El sistema consta de una fuente de luz externa al cuerpo del paciente. . This allows the permanent operation of the implanted devices and makes possible the development of future devices of lifted consumption when eliminating itself the limitations energetic that characterize the present batteries. desde zonas externas al sujeto.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Sistema de recarga de baterías para dispositivos médicos implantables System for the recharge of the battery of implantable medical devices RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 101 Carlos Algora del Valle ETSI Telecomunications. In this sense they have developed a system of photovoltaic remote power feeding through optical fibre that acts as power provision for implantable devices. a glass fibre that extends from a superficial point of the patient to the implantable device and a photovoltaic converter located inside the device and to which arrives the glass fibre. in the last developed years. in terms of the consumption of the implantable devices and the life of the patient. The power supply is carried out by means of a photovoltaic generator which transforms the impinging light. a través de la fibra óptica. El objetivo no es otro que disponer de una fuente de energía inagotable. desde una región subcutánea que recibe la luz exterior. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Este grupo de investigación ha desarrollado en los últimos años trabajos relacionados con las células solares de alta eficiencia y los sistemas de telealimentación por fibra óptica. from the remaining light at subcutaneous zones where human skin is lighted. una fibra óptica que se extiende desde un punto superficial del paciente hasta el dispositivo implantable y un convertidor fotovoltaico situado en el interior del dispositivo y al cual llega la fibra óptica. permitiendo la duración ilimitada de aquellos que utilizan pilas eléctricas. por lo que la luz que le llega a través de la fibra óptica la convierte en electricidad. the optical fibre used by this technique is biocompatible with the patient to the being made with inert plastic materials of medical degree. lo que descarta el eventual rechazo u otros problemas similares por parte del paciente. Además. de manera que pueda utilizarse posteriormente en el dispositivo implantable. Éste transforma directamente la potencia luminosa en eléctrica. The system admits that the light that is introduced in the optical fibre can come from the atmosphere or any light source. la energía eléctrica generada por el convertidor se entrega a una etapa electrónica que se encarga de acondicionarla. insuline pumps. such as pacemakers. so that it can be used later in the implantable device. Finalmente. This proposed system would improve the functional capabilities of the technology of implantable medical devices. la cual la conduce por el interior del cuerpo hasta el convertidor fotovoltaico. allowing the limitless duration of those that use electrical batteries. El sistema admite que la luz que se introduce en la fibra óptica pueda provenir del ambiente o de cualquier fuente de luz. 102 El proceso se inicia con la llegada de la luz desde el exterior del paciente hasta la fibra óptica. LED. la fibra óptica empleada por esta técnica es biocompatible con el paciente al ser fabricada con materiales plásticos inertes de grado médico. etc. etc. Consequently. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El sistema propuesto mejoraría las capacidades funcionales de la tecnología de los dispositivos médicos implantables. This one directly transforms the luminous power into electrical. el sistema permite que se disponga permanentemente de energía suficiente para el funcionamiento correcto del dispositivo implantable. light bulb. the system allows that it is had sufficient energy permanently to the correct operation of the implantable device. like for example laser. reason why the light that arrives to him through the glass fibre turns it into electricity. diodo emisor de luz. etc. Además. En consecuencia. bombilla. leads which it by the interior of the body until the photovoltaic converter. In addition. which discards the possible rejection or other similar problems on the part of the patient. bombas de insulina. etc. defibrillators. tales como marcapasos. These devices have a lifetime ranging from 2 to 8 years at present. the proposed system would facilitate the future implementation of the artificial organs which have not been developed due to their high required power. The process begins with the arrival of the light from the outside of the patient to the optical fibre. neuroestimuladores.UPM_05 Diagrama del funcionamiento del sistema de recarga de baterías. In addition. or is for its direct use or its storage in energy storage cells. Operating diagram of the system for the recharge of the battery. . desfibriladores. y que actualmente tienen una vida media de entre 2 y 8 años. bien sea para su utilización directa o para su almacenamiento en acumuladores de energía. the electrical energy generated by the converter is given to an electronic stage that is in charge to prepare it. como por ejemplo láser. pulse generator for spinal cord stimulation. Finally. facilitaría la implementación futura de los órganos artificiales que no se han desarrollado debido al elevado consumo energético que requieren. Comments The researchers would like to contact with some company of medical or surgical equipment. Patente extendida a EE. titled “System of photovoltaic remote power feeding through optical fibre for implantable medical devices”. se perfila como el ámbito geográfico de interés. urología. with application number P9701150. bombas de insulina. insulin pumps. in particular the dedicated ones to the manufacture of implantable devices that use electrical batteries. · Atractivo para los pacientes (al no tener que pasar repetidamente por quirófano) y para los sistemas públicos y compañías de salud al disminuir los costes por las intervenciones quirúrgicas que ahorrarían. en particular las dedicadas a la fabricación de dispositivos implantables que utilicen baterías eléctricas. Comments Patent asked for in Spain in December of 1999. en mayo de 1998. resulta aplicable a diferentes campos de aplicación: cardiología. etc. con número US 09/085. Patente en copropiedad entre la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad Politécnica de Cataluña. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. neurology.UU. in May of 1998. instrumental y/o maquinaria médico-quirúrgica. pulse generator for spinal cord stimulation. researchers could provide technical assistance. Researchers want to reach an agreement on patent assignment with a company which manufactures implantable medical devices. its interest not only concentrates in the medical sector but also in the one of the veterinary medicine. · Miniaturización. Comentarios A los investigadores les gustaría contactar con alguna empresa de equipamiento. • License agreement. desfibriladores. etc. • Development phase. su interés no sólo se centra en el sector de la medicina sino también en el de la veterinaria. Therefore. interesadas en licenciar su tecnología. .UU. neuroestimuladores. titled “Photovoltaic energy supply system with optical fibre for implantable medical devices”. En este caso. This system has direct application in medical devices such as conventional and non tachycardia pacemakers. urology. que a la empresa que los fabricara le haría ser la única en el mercado mundial. al ser una tecnología de propósito general. with number US 09/085455. con número de solicitud P9701150. • Acuerdo de licencia. instruments and/or machinery. EE. neurología. Por tanto. Comentarios Patente solicitada en España en diciembre de 1999. interested in licensing their technology. 103 | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | · Implantable devices of greater longevity (almost limitless duration of its operation) allowing to the manufacturing company to become the unique one in the worldwide market. los investigadores podrían proporcionar asistencia técnica. In this case. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Este sistema tiene aplicación directa en dispositivos médicos tales como marcapasos convencionales y antitaquicárdicos. titulada “Sistema de telealimentación fotovoltaica a través de fibra óptica para dispositivos médicos implantables”. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. defibrillators. • Patent granted. Patent extended to EE. para su posterior utilización por parte de personal médico especializado. to the being a technology of general intention is applicable to different fields of application: cardiology. Patent joint ownership between the Polytechnic University of Madrid and the Polytechnic University of Catalonia. Además.UU. etc.455. • Commercial agreement with technical assistance. Los investigadores desean llegar a un acuerdo de cesión de patente con una empresa dedicada a la fabricación de dispositivos médicos implantables. titulada “Photovoltaic energy supply system with optical fiber for implantable medical devices”.UPM_05 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | · Dispositivos implantables de mayor longevidad (duración casi ilimitada de su funcionamiento). etc. for its later use on the part of specialized medical personnel. · Attractive for the patients (when not having to happen repeatedly through operating room) and for the systems public and health companies when falling the costs by the operations that would save. · Miniaturization. In addition.UU. is outlined like the geographic scope of interest. EE. M A I L : juan.UPM_05 | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. Juan M.meneses@upm. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : + 34 91 336 59 74 E . • National project.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 104 . | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Un grupo de investigación de la UPM. This floor tile is fully developed and available for demonstration. que realiza trabajos de investigación sobre materiales de construcción. The floor tile is protected with a patent applied in Spain in 2005 and internationally extended via PCT. La baldosa está desarrollada y lista para demostración. formando una unidad indivisible. One research group of Universidad Politécnica de Madrid. A research group from UPM has developed a simple technology for obtaining a floor tile that is able to store thermal energy and to heat the rooms where it is installed. The research group would like to license the registered patent. The ground will allow the air movement under it. formado por investigadores de varios centros de esa universidad. La sustancia acumuladora permite que exista un cambio de estado a una temperatura controlada (mezcla eutéctica) en la base metálica de una baldosa de pavimento. El suelo permite el movimiento de aire debajo de él con lo que facilitará el intercambio de energía. It is based on the change of phase energy of a substance located in its interior. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El diseño y aplicación de esta baldosa son totalmente novedosos. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Construction and Architectural Technology RESUMEN ABSTRACT Un grupo de investigación de la UPM. a concave metallic base acting as a container where the accumulating energy substance can be deposited. later and when the user needs. to make the energy interchange easier. basado en la energía de cambio de estado de una sustancia situada en su interior. in its lower section. in a predetermined dosage. El grupo de investigación busca el licenciamiento de la patente registrada. The accumulating substance allows that the change of phase happens at a controlled temperature (eutectic mixture) in the metallic base of the pavement floor tile. ha desarrollado una sencilla tecnología que permite obtener una baldosa que es capaz de acumular calor. can yield or absorb heat. The design and application of this floor tile are brand new and they replace the heating and refrigeration systems based on pumps of heat and also the combustion systems. y pueden sustituir a los sistemas de calefacción y refrigeración basados en bombas de calor o sistemas de combustión. de modo que posteriormente y a requerimiento del usuario pueda ceder o absorber calor. Se trata de una baldosa cerámica de gres que incorpora en su parte inferior una base metálica cóncava en forma de recipiente o contenedor donde puede depositarse la sustancia acumuladora de energía en una cantidad adecuada. Su tecnología ha sido patentada en España en 2005 y extendida internacionalmente vía PCT. particularly from the School of Architecture. The device is a ceramic stoneware floor tile that includes. de modo que permita el acondicionamiento de locales.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Nueva baldosa acumuladora de calor New floor tile for thermal storage RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 105 Alfonso García Santos ETS Architecture. has obtained a device of thermal storage. So that. ha desarrollado un nuevo sistema de acumulación de calor. In this way it is possible to keep a constant temperature inside those rooms delimited by this kind of floor. . UPM_06 Baldosa acumuladora de calor. Floor tile for termal storage. 106 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Al contrario que los sistemas de calefacción existentes, mediante esta tecnología se consigue ahorrar combustible, pues aprovecha la energía de cambio de estado (sólido-líquido) para regular la temperatura de los locales. Supone también una reducción de costes porque utiliza productos provenientes del reciclado de materiales cerámicos. Opposite to the present systems of heating it saves fuels since it takes advantage of the temperature changes of the rooms to accumulate or to yield heat. It also provides cost reduction since it uses materials from the ceramic recycling. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • License agreement. • License agreement. Comentarios Al grupo de investigación le gustaría contactar con empresas para licenciar la patente. Las empresas licenciatarias ideales deberían ser o bien fabricantes de materiales de construcción, en particular de pavimentos de cerámica y piedra, o compañías relacionadas con sistemas de aclimatación y bombas de calor. Comments The research group would like to contact with companies to license the patent. The suitable receivers would be manufacturers of construction equipments, specially ceramic and stony pavements, as well as companies of acclimatization systems and systems of heat pumps. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. • Development phase. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. • Patent applied. Comentarios Patente solicitada en España el 25 de mayo de 2005. Ref. P200501263 y extendida internacionalmente vía PCT, de referencia PCT/ES2006/000285. Comments Patent filed in Spain, on 25 may, 2005. Ref. P200501263. International patent reference: PCT/ES2006/000285. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. • Private funding. Juan M. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E - M A I L :
[email protected] C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Célula solar fotovoltaica con semiconductor de banda intermedia Photovoltaic solar cell containing a semiconductor with an intermediate band RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 107 Antonio Luque López ETSI Telecommunications. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute for Solar Energy RESUMEN ABSTRACT La UPM junto con otros grupos de otra universidad y de un centro de investigación españoles, y consistente en una célula solar que contiene un semiconductor con una banda intermedia medio llena de electrones situado entre dos capas de semiconductores ordinarios de tipo n y de tipo p. Al iluminarlo se crean pares electrón hueco, ya sea por absorción de un fotón de la energía necesaria o por la absorción de dos de energía inferior que bombean un electrón desde la banda de valencia a la banda intermedia y desde ella a la banda de conducción. Se establece una corriente eléctrica que sale por el lado p y vuelve por el lado n. Las capas n y p evitan también que la banda intermedia esté en contacto con las conexiones metálicas externas, lo que produciría un cortocircuito. Esta célula convierte la energía solar en electricidad más eficientemente que las células convencionales y contribuye a la mejora de los dispositivos fotovoltaicos. Los investigadores buscan el licenciamiento de la patente concedida y la colaboración con empresas para el desarrollo de un prototipo. UPM working with other Spanish R&D groups, has developed a solar cell containing a semiconductor with an intermediate band that is half filled with electrons, located between two layers of ordinary semiconductors. Said cell converts solar energy into electricity in a more efficient manner than conventional cells and contributes to improvement of the photovoltaic devices. The researchers look for the licensing of the Spanish granted patent. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Se trata de una célula solar que contiene un semiconductor con una banda intermedia de energía. También tiene, como los semiconductores ordinarios, una banda de conducción y una banda de valencia. Como en un semiconductor ordinario los fotones pueden bombear electrones de la banda de valencia a la de conducción, creando pares electrón hueco. Sin embargo, también hay fotones, de menos ener- The technology is a semiconductor that has an intermediate energy band. It also has, like the ordinary semiconductors, a conduction band and a valence band. As in an ordinary semiconductor, the photons can pump electrons from the valence band to the conduction band, creating electron-hole pairs. However, there are also photons with less energy that pump electrons from the valence UPM_07 9 9 5 Célula solar conteniendo un semiconductor (1) con una banda intermedia (2) medio llena de electrones situada entre dos capas de semiconductores ordinarios de tipo n (3) y de tipo p (4). Al iluminarlo se crean pares electrón hueco, ya sea por absorción de un fotón de la energía necesaria (5) o por la absorción de dos (6,7) de energía inferior que bombean un electrón desde la banda de valencia a la banda intermedia (8) y desde ella a la banda de conducción (9). Se establece una corriente eléctrica que sale por el lado p y vuelve por el lado n. Solar cell containing a semiconductor (1) with an intermediate band (2) half full of electrons between two layers of regular semiconductor type n (3) and type p (4). When it is lighted electron-hollow pairs are created, either by the absorption of a photon of a required energy (5) or by the absorption of two electrons (6, 7) with lower energy that pump an electron from the valence band to the middle band (8), and from there to the conduction band (9). It provides an electric current that goes out by side p and comes in by the side n. 9 7 2 6 8 3 8 1 8 4 108 gía, que bombean electrones de la banda de valencia a la banda intermedia y también hay otros fotones que bombean los electrones de la banda intermedia a la banda de conducción. La concatenación de los procesos de bombeo de electrones de la banda de valencia a la banda intermedia y de ésta a la de conducción completan la generación de un par electrón-hueco. Para mejorar las prestaciones de la célula, en el semiconductor de banda intermedia puede introducirse algún dopaje, quizá Zn, B, P, Sn o Be, de tipo p o n, por ejemplo para aumentar su conductividad o para controlar la concentración de portadores en la banda intermedia. El Instituto de Energía Solar de la Universidad Politécnica de Madrid, junto con el departamento de física teórica de la materia condensada de la Universidad Autónoma de Madrid y el Instituto de Catálisis y Petroquímica del Consejo Superior de Investigaciones Científicas han desarrollado esta tecnología como fruto de la colaboración mantenida en diversas líneas de investigación. Los tres grupos tienen amplia experiencia en los últimos 10 años en temas relacionados con energía solar fotovoltaica, dispositivos semiconductores y física aplicada. Han participado conjuntamente en proyectos europeos y nacionales, y realizado publicaciones en revistas científicas relevantes. band to the intermediate band and there are also other photons that pump electrons from the intermediate band to the conduction band. The concatenation of the pumping processes of electrons from the valence band to the intermediate band and from this to the conduction band complete the generation of an electron-hole pair. To improve the efficiency of the cell, doping may be included in the intermediate band semiconductor, perhaps Zn, B, P, Sn or Be, of the p or n type, for example to increase its conductivity or to control the carrier concentration in the intermediate band. The researchers who have developed this solar cell have a great experience in photovoltaic energy, solar cells and semiconductors. They have worked together in European projects and published several articles and reports in well known scientific magazines. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La novedad está en que la nueva célula solar utiliza dos fotones de energía inferior a la del gap para crear lo que en un semiconductor constituiría un único par electrón-hueco. Esta célula permite superar el límite de eficiencia de conversión fotovoltaica establecido para una célula solar convencional de un solo gap y resulta ser superior incluso al de las células solares de tipo tándem. The main novelty is that the new solar cell uses two photons of energy below the bandgap to create a unique electron-hollow pair. This cell has more efficiency potential in photovoltaic conversion than a conventional one and even better than tandem solar cells. UPM_07 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La ventaja fundamental es que supone un gran incremento de eficiencia frente a las células solares actuales en todas sus aplicaciones, pudiendo incluso usarse como fotodetector y en producción de energía eléctrica. The fundamental advantage is that it supposes a great increase of efficiency in front of the present solar cells in all its applications, being able even to be used like photodetector and in production of electrical energy. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. • License agreement. Comentarios Empresas dedicadas a energía fotovoltaica (British Petroleum Solar, Azur Space, Isofoton). Comments Companies dedicated to photovoltaic energy (British Petroleum Solar, AzurSpace, Isofoton). | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. • Development phase. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. • Patent granted. Comentarios P9901278 concedida en España y en EEUU. En trámite de concesión la patente europea en todos los países. Comments Spanish and USA patent granted. European patent is in course. Spanish priority with reference P9901278. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. • National project. 109 Juan M. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 88 F A X : +34 91 336 59 74 E - M A I L :
[email protected] C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: componentes magnéticos. etc. etc. transformadores piezoeléctricos. además de un puente de diodos. The circuit is composed of a diode rectifier.). etc. corrección del factor de potencia. ha desarrollado en los últimos años trabajos relacionados con las fuentes de alimentación conmutadas alimentadas desde alterna o continua. This approach allows a good regulation of the output voltage. A new family of AC/DC (alternate current/direct current) converters was patented to comply with the limits imposed by European norm EN61000-3-2 has been developed by UPM. piezoelectric transformers are among their research interest areas. One of these modules is connected to the diode rectifier whereas the other is connected to the storage capacitor that is charged through a diode. Both converters take energy from the input and deliver the energy to the output at the same time. whereas the main feature is that the voltage on the storage capacitor is constant. En este sentido. mediante un circuito sencillo en el que la tensión en el condensador de almacenamiento es constante y la corriente de entrada cumple las normativas existentes EN61000-3-2. baja tensión de salida.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Convertidores de energía eléctrica alterna-continua para cumplimiento de la normativa de armónicos EN61000-3-2 AC/DC converters to comply with European norm EN61000-3-2 RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 110 Óscar García Suárez ETSI Industrial. two paralleled DC/DC converters sharing the same switch and the control loop. sus investigaciones cubren aspectos como control. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Center of Electronic Industrial RESUMEN ABSTRACT El Centro de Electrónica Industrial de la UPM patentó una tecnología que permite diseñar unos convertidores de energía alterna-continua. The group would like to apply this technique taking into account the specifications of the application so that any contact with companies from the electronics sector would be welcome. Aparte de tecnología de convertidores (en a múltiples aplicaciones como telecomunicaciones. There is no control loop for the input current but the harmonic current is below the limits imposed by the regulation if power is under 400W. control digital. automotive. aerospace. Uno de estos módulos se alimenta directamente desde el puente de diodos y el otro desde un condensador que a través de otro diodo se carga desde la salida del puente de diodos.) control techniques. La señal de control hace que los dos convertidores tomen energía de sus respectivas entradas y la envíen a la The Centro de Electrónica Industrial (Industrial Electronics Center) of the UPM (UPM-CEI) has been working for many years in switchedmode power supplies from AC (alternate current) or DC (direct current). Converters technology (applied to telecom. lowoutput voltage. UPM-CEI developed a new family of AC/DC converters to meet the low-frequency harmonic regulation (IEC 1000-3-2 or EN61000-32) and to obtain a well-regulated output voltage without lowfrequency ripple. dos módulos de conversión continua-continua independientes que comparten el elemento de conmutación (en algunos casos) y el módulo de control que genera la excitación del anterior. magnetic components. The circuit is very simple. implantes. el UPM-CEI patentó una tecnología que permite obtener una familia de convertidores de aplicación en la conversión de corriente alterna-continua que permite cumplir la normativa de armónicos de baja frecuencia (actualmente IEC 1000-3-2 o EN61000-3-2) y generar una tensión de salida constante y con rizado de baja frecuencia despreciable. Cada circuito comprende. automóvil. . sector aeroespacial. power factor correction. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El Centro de Electrónica Industrial de la UPM (UPM-CEI). El grupo estaría interesado en desarrollar convertidores conectados a la red eléctrica mediante esta tecnología según las especificaciones a cumplir. UPM_08 AC DC/DC Load Rectifier Diagrama del convertidor. Converter scheme. 111 salida, al mismo tiempo. Este mecanismo permite tener la salida bien regulada en todo momento. No existe lazo de control para la corriente de entrada, lo que simplifica el circuito, pero los armónicos de corriente se están por debajo de los límites impuestos por la normativa en potencias menores de 400W. El campo de aplicación de esta idea es los convertidores de potencia media-baja conectados a la red para alimentar cargas aisladas (no sistemas). These circuits are suitable for medium and low power AC/ DC applications to supply independent loads. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Mediante un circuito sencillo con un solo interruptor controlado, se puede conseguir cumplir la normativa de armónicos de baja frecuencia y obtener una tensión de salida sin rizado de baja frecuencia. Solo existe un lazo de control que controla la tensión de salida. Por tanto, este convertidor sustituye a la tradicional conversión compuesta por dos convertidores conectados en cascada. Las ventajas fundamentales son el coste y el tamaño ya que la idea teórica se puede simplificar bastante, obteniendo circuitos sencillos. With a simple circuit that contains a single switch, it is possible to comply low frequency harmonic regulation and, at the same time, to obtain a DC voltage without low frequency ripple. There is a single control loop. Thus, this converter replaces the traditional two-stage approach composed by two cascaded converters. Main advantages of this idea are cost and size because the theoretical idea can be simplified obtaining simple circuits. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La principal diferencia con soluciones propuestas en el estado de la técnica es que el condensador de almacenamiento tiene una tensión igual a la de entrada y no depende de la carga. The main differential advantages with other proposals of the state of the art are that the storage capacitor voltage is clamped to the input voltage and there is no load dependence. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. • License agreement. Comentarios Al grupo de investigación le gustaría contactar con empresas del sector electrónico para licenciar su patente. Comments The group would like to contact entities from the electronics sector for licensing the patent. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada, lista para demostración. • Developed, available for demonstration. UPM_08 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. • Patent granted. Comentarios Patente concedida en España en 2004. Ref. Solicitud: P9901422. Ref. publicación: ES2180357. Comments Patent granted in Spain in 2004. Application Nº: P9901422. Publication Nº: ES2180357. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. • Private funding. Juan M. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E - M A I L :
[email protected] C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : 112 PHONE: C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Reactor epitaxial de alto rendimiento para la producción de obleas a gran escala para la industria fotovoltaica High throughput epitaxial reactor for the large scale production of wafers for photovoltaic industry RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 113 Ignacio Tobías Galicia ETSI Telecommunications. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute of Solar Energy RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado un reactor epitaxial capaz de producir obleas de silicio a gran escala con un coste muy bajo. Estas obleas son las que se usan, principalmente, para el procesado de células fotovoltaicas empleadas en paneles solares. El novedoso método propuesto consigue aumentar sustancialmente la eficiencia de este tipo de sistemas CVD. Se busca colaboración con empresas públicas o privadas para su fabricación. UPM has developed an epitaxial reactor able to produce wafers with a very high throughput and a very low cost. These wafers are mainly used for the processing of photovoltaic cells used in solar modules. The novel method is able to substantially increase the efficiency of silicon CVD systems. Collaboration with public or private companies for its manufacture is wanted. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La tecnología consiste en un reactor epitaxial de alto rendimiento que produce obleas a gran escala para la industria fotovoltaica. Su principal innovación es la elevada densidad de apilamiento de los susceptores de grafito, que se colocan verticalmente, paralelos entre sí e interconectados, y se calientan por efecto Joule. La conexión eléctrica entre el exterior a temperatura ambiente y los susceptores (a unos 1.000 ºC) se hace mediante unos electrodos especialmente diseñados. Un gas fluye entre los susceptores, sobre los que se colocan los sustratos de silicio. El gas pasa primero por una antecámara que sirve para distribuirlo de forma homogénea y eliminar turbulencias. Todo ello está dentro de una cámara de acero inoxidable, recubierta internamente de material reflectante, y enfriada externamente por agua. Los gases de salida se recirculan parcialmente, lo que consigue ahorrar gas y aumentar la eficiencia del proceso. La Universidad Politécnica de Madrid, a través del Instituto de Energía Solar (IES), es referente mundial en la investigación sobre energía solar y el IES es origen de la primera empresa fabricante de células solares en España y una de las primeras a nivel internacional. The technology consists of a high performance epitaxial reactor that produces wafers on great scale for photovoltaic industry. Its main innovation is the high stacking density of susceptors, which are placed vertically, parallel to each other and interconnected, and they are heated up by Joule effect. The electrical current is fed by specially designed contacts that connect the outside (room temperature) with the susceptors (at 1.000 ºC). A gas flows between susceptors; on them, substrates are placed, and underneath them, a prechamber that distributes the incoming gas in a homogenous form and eliminates turbulences, is found. The whole system is inside a stainless steel chamber, internally covered by reflecting material, and externally cooled by water, that has an entrance and an exit of gases. The exit gases are partially recirculated, which saves gas and increases the efficiency of the process. The research group works at Instituto de Energía Solar (IES), a Research Institute from Universidad Politécnica de Madrid specialized on aspects associated with the development of photovoltaic solar electricity. Founded in 1979, IES is a prestigious research institute world-wide recognized. IES is also the origin of the first Spanish solar cell manufacturing company and one of the biggest solar cell producers in the world. UPM_09 114 Figura 1. Imagen del reactor. Figure 1. Reactor image. Figura 2. Interior del reactor. Figure 2. Chamber inside the reactor. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La novedad es doble: por un lado, el denso apilamiento de los sustratos en el reactor, con el que se consigue una alta capacidad de producción de obleas en cada proceso y una buena eficiencia energética, y por otro, la recirculación parcial del gas empleado, que permite una mejora de la eficiencia en su uso y un ahorro del coste de producción. Innovation is double: on the one hand, the dense packing of substrates with Joule heating, that allows the reactor to attain a high capacity of production of wafers in each run with an efficient use of energy; on the other hand, the partial recirculation of gas, that brings about an improvement of the efficiency of its use and savings in production costs. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Se trata de un reactor epitaxial de silicio que supera a los existentes por su elevada capacidad de producción y su bajo consumo de gases y de energía, y así es adecuado para la producción en masa de obleas para células solares a partir de sustratos de baja calidad. Estas obleas son potencialmente más baratas que las obtenidas por cristalización de silicio ultra-puro. The technology is a silicon epitaxial reactor that overcomes existing ones because of its high throughput and a very efficient use of pure gases and energy. In this way, it is suitable for mass production of wafers from low grade substrates for photovoltaic cells. These wafers are potentially cheaper than conventional ones, obtained from hyper-pure silicon. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de fabricación. • Acuerdo de licencia. • Manufacturing agreement. • License agreement. Q-Cells. International patent protection by PCT. como Isofotón. publicada con nº WO2006/134194. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. Deutsche Solar. • Patent applied. Extensión internacional vía PCT. • Development phase. Deutsche Solar.meneses@upm. Comments Patent applied in Spain. 115 Juan M.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . adaptar sus instalaciones a ellos y formar el personal necesario. P200501461. a la que el IES transferiría esta novedosa tecnología. • European RTD project. Q-Cells.UPM_09 Comentarios Empresa de cualquier país productora de células fotovoltaicas. La empresa debería hacer inversiones para adquirir los equipos CVD. Comentarios Patente española P200501461 solicitada en junio de 2005. etc. published under nº WO2006/134194. Comments An industrial partner involved in manufacturing of photovoltaic solar cells and/or wafers (Isofotón. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo. etc) is sought IES would transfer its know-how to this company that should invest in purchasing the CVD equipment and adapting their facilities to it and in training personnel to use it. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E .M A I L : juan. but instead. El grupo de investigación pertenece al Instituto de Energía Solar de la Universidad. The research group from Universidad Politécnica de Madrid who has developed the technology belongs to Instituto de Energía Solar. Esta tecnología está patentada y se desea obtener un acuerdo de licencia. The simplest way of achieving that cavity is to use a curved mirror whose surface is perpendicular to the geometrical vector flux lines associated with the bundle of rays leaving the receiver or the entry aperture. La óptica necesaria es más simple que en concentradores convencionales por ser menor la irradianza que cruza la apertura de la cavidad. . Para conseguir esto basta con utilizar un reflector curvo cuya superficie sea perpendicular al vector flujo del haz de rayos que sale del absorbedor o de la apertura. The technology has interest in photovoltaic conversion devices because it improves the absorption of the solar cells and achieves higher conversion efficiency for photons of different energies. Dio origen a la primera empresa fabricante de células solares en España y una de las primeras a nivel internacional. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute of Solar Energy RESUMEN ABSTRACT LA UPM ha desarrollado una cavidad confinadora de luz que colecta gran parte de la radiación reflejada por un receptor que la absorbe de forma imperfecta y lo devuelve mediante un sistema óptico simple. De esta forma los rayos quedan confinados en la cavidad salvo si entran directamente sin reflexión. on reducing the angular spread of the escaping bundle. It is the origin of the first manufacturing company of solar cells in Spain and one of the first at international level. as it is in prior cavities. The confinement of the radiation reflected into the cavity is not based on reducing the size of the entry aperture. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Permite que las cavidades tengan una apertura mayor a igualdad de perdidas de radiación y de potencia inyectada. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La tecnología consiste en una cavidad que impide la salida de gran parte de la radiación reflejada tras una primera incidencia en un receptor cuya absorción no sea perfecta. The research group looks for the licensing of the patent. El confinamiento de la radiación reflejada dentro de la cavidad no se basa en reducir al mínimo el tamaño de la apertura de la cavidad sino en limitar la dispersión angular con la que los fotones reflejados pueden escapar de la cavidad. tanto para mejorar la absorción como para convertir más eficientemente la energía de fotones de diferente longitud de onda utilizando células solares de diferentes materiales. La tecnología tiene interés para la conversión fotovoltaica. created in 1979 and who is known as referring world-wide. The technology consist of a light confining cavity of luminous energy that prevents to escape most of the radiation reflected by a receiver that is not a perfect absorber. UPM has developed a light confining cavity of luminous energy that prevents to escape most of the radiation reflected by a receiver that is not a perfect absorber and return by made of an optic simple device.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Cavidad confinadora de luz que limita la dispersión angular Light confining cavity RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 116 Juan Carlos Miñano Domínguez ETSI Telecommunications. So that. the confinement of the radiation reflected is achieved in the cavity. dedicado a la investigación en ese campo desde su creación en 1979 y considerado como referente mundial. The optical system is simpler than in conventional concentrators because the irradiance across the aperture of the cavity is lower. It allows that the cavities have a major aperture for the same lack of radiation and the same lack of power injected to the cavity. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de fabricación. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. Q-Cells. Comentarios Empresa de cualquier país productora de células fotovoltaicas y convertidores de energía fotovoltaica. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. Deutsche Solar. • License agreement.147. etc). Q-Cells. • National project. converters and/or wafers (Isofotón. Deutsche Solar. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo.M A I L : juan.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . Comments It is sought an industrial partner involved in manufacturing of photovoltaic solar cells. • Patent granted. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . Image of a RXY concentrator for 1300 x. tanto para mejorar la absorción como para convertir más eficientemente la energía de fotones de diferente longitud de onda utilizando células solares de diferentes materiales. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Tiene interés para la conversión fotovoltaica.meneses@upm. como Isofotón.UPM_10 Vista de un concentrador RXY de 1300 x. • Development phase. • Acuerdo de licencia • Manufacturing agreement. The technology has special interest in photovoltaic conversion devices because it improves the absorption of the solar cells and achieves higher conversion efficiency for photons of different energies by using solar cells of different materials. 117 Juan M. etc. Comments Patente application in 1990 and granted in Spain under nº P9001985 and in USA under Nº US 07/733.147. Comentarios Patente solicitada en 1990 y concedida en España con nº P9001985 y en EEUU con nº US 07/733. específicamente los electrónicos basados en fotodiodos o células fotovoltaicas. Son posibles campos de aplicación: los sistemas de detección de radiación y de telealimentación. illumination systems using LED diodes. or optical cordless communications with IRED or with laser as an emitter and a photodiode or photo transistor as a receiver. The research group that has developed this lens belongs to Centro de Domótica Integral (CEDINT) from Universidad Politécnica de Madrid. Esta tecnología permite por tanto el dimensionado óptimo de los enlaces (mínima potencia sensibilidad para una relación señal-ruido dada). control of angular response of the emitter and receiver devices and the use of all the possible directions of emitter/receiver in the design. Usada con un detector permite que la ganancia angular siga una función previamente escogida. The angular response provided to the emitter or receiver devices is specified as the starting point of the design process. el control de la respuesta angular de los dispositivos emisores y receptores y el uso de casi todas las direcciones posibles de emisión/recepción en el diseño. The research group looks for the licensing of the patent. tele-powering. Se trata de una lente de una única superficie activa y por tanto de bajo coste. This lens used for example with LED type emitter. This technology allows the optimal link dimensioning (the least power sensitivity for a given noise signal). permite la realización de enlaces cuya relación señal ruido sea constante dentro de los campos angulares de diseño y que ese valor constante sea además cercano al máximo posible. In cordless optic communications. and that constant value is also close to the maximum. Used with a detector it facilitates the following of a previously selected function by the angular gains. provides a prescribed distribution of angular intensity.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Lente esférica axisimétrica para generación de una respuesta angular específica Axisymmetric spherical lens generating specific angular response RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 118 Juan Carlos Miñano Domínguez ETSI Telecommunications. En comunicaciones ópticas sin hilos. La respuesta angular a proporcionar al dispositivo emisor o receptor se especifica como dato de partida del procedimiento de diseño. It is a lens with only one active surface and thus it is low cost. El grupo de investigación que ha desarrollado esta lente pertenece al Centro de Domótica Integral (CEDINT) de la Universidad Politécnica de Madrid. A research group from UPM has developed an axisymmetric spherical lens that has a high angular sensitivity specific to a receiver or emitter device. makes possible the development of links whose noise signal relation is constant within the angular design' field. los sistemas de iluminación con diodos LED. El grupo de investigación busca el licenciamiento de la patente. specifically those electronic based on photodiodes or photovoltaic cells. o las comunicaciones ópticas sin hilos con un IRED o con un láser como emisor y con un fotodiodo o fototransistor como receptor. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Esta lente usada por ejemplo con un emisor tipo LED es capaz de proporcionar una distribución de intensidad angular prescrita. Among the possible application fields for this lens there are: detection and radiation systems. . Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Center of Integral Domotic (CEDINT) RESUMEN ABSTRACT Un grupo de investigación de la UPM ha desarrollado una lente esférica axisimétrica que proporciona una sensibilidad angular específica a un dispositivo receptor o una intensidad angular específica a un dispositivo emisor. The novelty is based on the capacity of the lens to provide specific angular responses in the three-dimensional axisymmetric geometry with precision and without having to impose any restriction to the relative size between the lens and the emitter and receiver devices.UPM_11 2 3 θ 119 Descripción del funcionamiento de un caso particular de la tecnología. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Comments An industrial partner involved in manufacturing illuminating systems based on LEDs devices or infrared non-led communication systems is sought. De forma análoga en el campo de sistemas de iluminación esta invención permite iluminar una superficie lejana especificada con irradiancia especificada. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La novedad reside en la capacidad de la lente para proporcionar respuestas angulares específicas en geometría tridimensional axisimétrica con precisión y sin imponer ninguna restricción al tamaño relativo entre la lente y los dispositivos emisores o receptores. The axisymmetric spherical lens (3) provides the receiver (2) a specific angular sensitivity according to θ. • License agreement. In the fields of detection and tele-powering. In a similar way in the field of illumination systems this invention allows the lighting of a distant specific surface with specific irradiance. Description of the functioning of a particular case of the technology. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | En los campos de detección y telealimentación. in such a way that it can be made more sensitive in those directions in which the expected radiation is weaker. la invención permite modular la sensibilidad el conjunto lente-sensor para las diferentes direcciones de incidencia. La lente esférica axisimétrica (3) proporciona al receptor (2) una sensibilidad angular especificada en función de θ. the invention allows the variation of the sensitivity of the whole lens-sensor for the different incidence directions. Comentarios Empresa de cualquier país productora de sistemas de iluminación basados en dispositivos LEDs o sistemas de comunicaciones infrarrojas no guiadas. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. • Development phase. . de forma que sea más sensible en aquellas direcciones en que se espera que la radiación a detectar sea más débil. Comentarios Patente concedida en España con número de solicitud P9902035 y con fecha de prioridad 14/09/1999. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . Juan M. • Patent granted.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : 120 PHONE: . | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. Comments Spanish patent granted with application number P9902035 and priority date 14/09/1999. • Private funding.M A I L : juan.UPM_11 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida.meneses@upm. In the first.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Nuevo sistema de interconexión de células solares en paneles fotovoltaicos New interconnection system of solar cells in photovoltaic panels RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 121 Juan Carlos Zamorano Saavedra ETSI Telecomunications. so that the contacts are as short as possible. permitiendo un mayor ritmo de producción y el empleo de métodos de fácil automatización. El grupo de investigación busca colaboración con empresas que estén interesadas en la explotación de su tecnología. Este nuevo procedimiento se centra en la interconexión de todos los elementos que componen los paneles fotovoltaicos (células solares. and the tapes connectivity in places predetermined. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute of Solar Energy RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado un nuevo método de fabricación de paneles fotovoltaicos en el que todas las células que componen un panel se conectan entre sí mediante un mecanismo de soldadura directa y simultánea. both as silicon compounds as III-V compounds. El proceso consta de dos fases. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El grupo de investigación que ha desarrollado este nuevo procedimiento pertenece al Instituto de Energía Solar. The research group looks for partnership with companies that are interested in exploiting the technology. the set is subjected to a warming process until simultaneous welding of all elements have . allowing for achieving a higher rate of production and easy automation methods. tanto de silicio como de compuestos del tipo III-V. con el fin de que los contactos que la recorren sean lo más corto posibles. UPM has developed a new method of manufacture of photovoltaic panels in which all the cells that comprise a panel are connected with each other through a direct and simultaneous mechanism of soldering. cintas de conexión o interconexión entre hileras de células y terminales de salida) mediante un sistema de soldadura simultánea y directa. This new procedure focuses on the interconnection of all the elements that compose photovoltaic panels (solar cells. En la primera. permitiendo a su vez el paso de la luz hacia la zona activa de la célula solar. que investiga sobre tecnologías para la fabricación de células solares. which researches technologies for the manufacture of solar cells. The research group that has developed this new procedure belongs to Instituto de Energía Solar. This is intended to reduce the resistance that has crossed up by the photo generated current to the output terminals. tapes connection or interconnection between rows of cells and output terminals) through a system of simultaneous and direct welding. La célula tiene un aspecto rectangular. los terminales de salida y la aleación para soldar. The cell has a rectangular shape. prepared on parts of the metal surface to the interconnection. they are placed in position on a work surface solar cells slightly overlapping along with tapes of interconnection between rows of cells. dispuesta sobre las partes de las superficies metálicas destinadas a la interconexión. In the second phase. son colocadas en posición sobre una superficie de trabajo las células solares ligeramente superpuestas junto con las cintas de interconexión entre hileras de células. the output terminals and solder alloy. The process consists of two phases. with slightly overlapping cells. Con ello se pretende disminuir la resistencia que ha de atravesar la corriente fotogenerada hasta llegar a los terminales de salida. allowing at the same time the throughput of light into the active area of solar cells. The work surface for heating can be glass or other metallic material suitable as stainless steel. Comentarios Al grupo de investigación le gustaría contactar con empresas vinculadas con el sector la energía solar fotovoltaica. . quedando establecida una conexión permanente. con el objetivo de abaratar el coste de esta parte del proceso o aumentar la cadencia de fabricación. Isofoton or BP Solar. A subsequent cooling process becomes welding solid. Con el fin de calentar la matriz de células se plantea el uso de radiación luminosa (por ejemplo. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. One could explore the reduction steps in the manufacture of photovoltaic flat panels. and even the development of new technologies for the protection of solar cells that included elements of interconnection. La conexión de las hileras de células entre sí puede llevarse a cabo en serie o en paralelo. el desarrollo de nuevas tecnologías para la protección de las células solares que incluyeran los elementos de interconexión. The material used is the solder paste solder. Menor tasa de fallos en el proceso de fabricación. interested in licensing their technology. El material de soldadura empleado es la pasta de soldar. Smaller risk in the manipulation of the cells. interesadas en licenciar su tecnología. El procedimiento de interconexión se puede desarrollar de modo automático o manual. establishing another method in which the welding of all the elements of the panel occurs simultaneously. allows phases of warming and cooling are shorter and the work surface lighter. leaving established a permanent connection. been completed. permitiendo una soldadura directa de las células entre sí para formar hileras. Similarly. The interconnection procedure can be developed for automatic and manual mode. • License agreement. Isofoton o BP Solar. with companies engaged in the manufacture of photovoltaic modules or solar collectors. radiadores infrarrojos). cobre o latón. Algunas empresas en las que encajaría claramente la tecnología son Photowatt. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | · · · · · Mayor ritmo de producción de paneles. Posible aplicación del proceso de calentamiento simultáneo en la manufactura convencional de paneles con cintas de conexión entre células. as it allows very precise dosing in quantity and can be placed so very precise on the cell or item to be welded. in particular. permite que las fases de calentamiento y enfriamiento sean más cortas y la superficie de trabajo más ligera. Comments The research group would like to contact companies associated with the solar photovoltaic industry. Se podría explorar la reducción de pasos en la fabricación de paneles fotovoltaicos planos e. dado que permite una dosificación muy exacta en cantidad y se puede colocar de modo muy preciso sobre la célula o los elementos a soldar. replacing the traditional sequential process to joint one cell to another. The new system bypasses tapes connection between cells that have been commonly used in the manufacture of photovoltaic modules. con empresas dedicadas a la fabricación de módulos o colectores solares fotovoltaicos. The connection between the rows of cells itself can be done in series or in parallel connection. Fácil automatización de todas las fases del proceso. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El nuevo sistema prescinde de las cintas de conexión entre células que se han venido empleando comúnmente en la fabricación de los módulos fotovoltaicos. Some companies that would be interested in this technology are Photowatt. allowing direct welding cells to each other to form rows. incluso. with the aim of lowering the cost of this part of the process or increasing the speed of manufacture. se sustituye el tradicional proceso secuencial de unión de una célula a otra. La superficie de trabajo para efectuar el calentamiento puede ser de vidrio o de otro material metálico apropiado como acero inoxidable. Un proceso de enfriamiento posterior vuelve sólida la soldadura. since when it transmits the heat radiation instead of driving. Del mismo modo. Menor riesgo en la manipulación de las células. infrared radiators). se somete al conjunto a un calentamiento hasta que se efectúa la soldadura simultánea de todos los elementos. y más específicamente. · · · · · Greater rate of production of panels. Smaller failure rate in the manufacture process. con las células ligeramente solapadas y las cintas de conexión en los lugares prefijados. Possible application of the process of simultaneous heating in the conventional manufacture of panels with tapes of connection between cells. Easy automation of all the phases of the process. estableciendo otro método en el que la soldadura de todos los elementos del panel se produce de manera simultánea. copper or brass.UPM_12 122 En la segunda etapa. ya que al transmitir el calor por radiación en lugar de por conducción. In order to warm the matrix cells it can be used luminous radiation (eg. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo. Method of simultaneous welding of solar cells in photovoltaic panels. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . Comments Patent applied on February 2001 in Spain with application number P009802147. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . titulada “Procedimiento de interconexión de células solares en paneles fotovoltaicos mediante soldadura directa y simultánea”. Comentarios Patente solicitada en España en febrero de 2001 con número de solicitud P009802147. 123 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de
[email protected]_12 3 2 1 3 4 4 Procedimiento de soldadura simultánea de células solares en paneles fotovoltaicos. Juan M. • European RTD project. • Patent granted.M A I L : juan. titled “Method of interconnected solar cells in photovoltaic panels welding directly and simultaneously”. • Development phase. but reusing the renewable sources available in the environmental conditions that surround and constitute the building (fresh air. Todo el proceso está controlado por un sistema informático que permite el funcionamiento las 24 horas del día de forma completamente autónoma. humidity of the atmosphere. El funcionamiento del sistema es realmente innovador.). | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La tecnología consiste en un sistema autosuficiente de acondicionamiento frío-calor mediante energías renovables. realiza la captación de la energía para su enfriamiento o calentamiento. humedad del ambiente. control. accumulation. acumulación. and immediately later. Incorpora dispositivos de regulación y control del funcionamiento pasivo del edificio que consiguen aprovechar la energía del cambio de estado sólido-líquido para mantener la temperatura del ambiente. without great technical modifications or significant economic increases. UPM has developed a conditioning system which obtains that a building can be self-sufficient. acumulando la energía por el cambio de fase. The operation of the system is really innovating. with no need to use the energy of the network. The research group looks for the licensing of the patent. Firstly. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Construction and Architectural Technology RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado un sistema de acondicionamiento que logra que un edificio pueda ser autosuficiente. sin necesidad de utilizar la energía de la red. This energy crosses some gels that go change solid state to liquid. Dicha energía atraviesa unos geles que pasan de estado sólido a líquido. which catches the air by means of suction with ventilators through windows in the wall and hollows in the base of the ground. etc. El grupo de investigación busca licenciar la patente. Se trata de un sistema integrado de captación. distribuyendo la energía captada mediante el cambio de fase de los geles. sin grandes modificaciones técnicas o incrementos económicos significativos. e inmediatamente después. The technology consists of a self-sufficient conditioning system by means of renewable energies. control. it makes the pick up of the energy for its cooling or heating. accumulating the energy by the change of phase. advantage. En primer lugar.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Sistema autosuficiente de acondicionamiento frío-calor mediante energías renovables para edificios y hogares Self-sufficient conditioning system by means of renewable energies for buildings and homes RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 124 Francisco Javier Neila González ETS Architecture. distributing the energy caught by means of the change of phase of the gels. All the process is controlled by a computer science system that allows the operation the 24 hours of the day in a completely independent form. the system starts working in the inverse way. It incorporates control and adjusting devices of the passive operation of the building that are able to take advantage of the change of state solid-liquid energy to maintain the temperature of the atmosphere. etc. la cual capta el aire mediante succión con ventiladores a través de ventanas en la pared y huecos en la base del suelo. regulation and distribution of energy in a building. aprovechamiento.). sino reutilizando las fuentes renovables disponibles en las condiciones ambientales que rodean y constituyen el edificio (aire fresco. regulación y distribución de energía en un edificio. el sistema pasa a funcionar de modo inverso. . It is an integrated system of pick up. • License agreement. • Acuerdo de licencia. Igualmente sería interesante para las empresas fabricantes de materiales de cambio de estado controlado. Comentarios Empresas del sector de la calefacción. refrigeración y aire acondicionado de cualquier país. • Acuerdo comercial con asistencia técnica. Solar House from UPM. produce oxígeno y absorbe contaminantes. The system makes a building self-sufficient without great technical modifications or significant economic increases and without being located in a climatically benign place. • Commercial agreement with technical assistance. like the company ACUFRiO. compuertas modulares y ventiladores. it obtains a total saving of electrical energy. and the providers of containers of encapsulation. modular floodgates and ventilators. como la empresa ACUFRÍO. . que integra la tecnología. Comments Companies from the sector of the heating. • Manufacturing agreement. consigue un ahorro total de energía eléctrica. 125 | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La novedad está en que utiliza la energía del cambio de estado (sólido-líquido) para regular la temperatura de los locales. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. The most important innovative aspect is that it uses the energy of the change of phase (solid-liquid) to regulate the temperature of places. reason why electric energy is not needed for the operation of the conditioning system. • Development phase. por lo que no se necesita energía de la red eléctrica para el funcionamiento del sistema de acondicionamiento. y las suministradoras de recipientes de encapsulado. Estas empresas deberían desarrollar los kits formados por rejillas de suelo. Además. The research group would like to transfer their know-how to any company from the heating industry that was interested in manufacture the new system and integrate it in buildings.UPM_13 La Casa Solar de la UPM. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El sistema convierte en autosuficiente un edificio sin grandes modificaciones técnicas o incrementos económicos significativos y sin necesidad de que éste tenga que estar ubicado en un lugar benigno climáticamente. which has the technology. This technology would be also interesting for the manufacturing companies of materials of change of controlled state. These companies would have to develop kits formed by ground grids. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de fabricación. Su presupuesto e inversión dependería del grado de modularidad que se le quisiera dar al sistema y de la mayor o menor aplicabilidad a diferentes tamaños de viviendas. In addition. refrigeration and conditioned air of any country. The budget and investment would depend on the modularity degree given to the system and of the greater or smaller applicability to different sizes of houses. produces oxygen and absorbs polluting agents. International protection by PCT published under nº WO2007/036587. P200502347. • Patent applied.meneses@upm. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E .M A I L : juan. con nº publicación WO2007/036587.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : 126 PHONE: . Juan M. • Private funding. Comments Patent applied in Spain in September 2005.UPM_13 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. Comentarios Patente solicitada en España en septiembre de 2005. Extensión internacional vía PCT. etc. un Instituto de Investigación de la Universidad Politécnica de Madrid especializado en los aspectos relacionados con el desarrollo de la electricidad solar fotovoltaica. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute of solar Energy 127 RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado un sistema que combina los aspectos más beneficiosos de los sistemas de captación solar convencionales y de los sistemas de concentración óptica. The retroreflector allows reducing losses due to convection and reflecting to the receiver part of the radiation emitted or reflected by it. The collector consists of a receiver. a transparent film for double glazing and a tracking system that moves the sun concentrators but not the rest of the components. pipes. receiver. La radiación solar entra en el colector a través de las aperturas de entrada de los concentradores. los cuales transmiten dicha radiación hacia el receptor a través de sus aperturas de salida. a Research Institute from Universidad Politécnica de Madrid specialized on aspects associated with the development of photovoltaic solar electricity. receptor. The research group looks for the licensing of the patent.). tuberías. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El grupo de investigación trabaja en el Instituto de Energía Solar (IES). which transmits the radiation to the receiver through its openings output. soporte mecánico. a passive optical element called retro-reflector and. The research group works at the Institute of Solar Energy (IES). El retro-reflector permite reducir las pérdidas por convección y reflejar hacia el receptor parte de la radiación emitida o reflejada por éste.). un retro-reflector y unos concentradores. The IES is also the origin of the first Spanish solar cell manufacturing company and one of the biggest solar cell producers in the world.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Sistema que combina los aspectos más beneficiosos de los sistemas de captación solar convencionales y de los sistemas de concentración óptica System which combines the most beneficial aspects of conventional solar capture systems and optical concentration systems RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T Juan Carlos Miñano Domínguez ETSI Telecommunications. support mechanical. IES is a prestigious research institute world-wide recognized. el colector propuesto incluye un conjunto de concentradores (en general. aislante térmicos. El grupo busca el licenciamiento de la patente. una lámina transparente para el doble acristalamiento y un sistema de seguimiento al sol que mueve los concentradores pero no el resto de los componentes. El colector propuesto consta de: un receptor. etc. como elementos opcionales. Indeed. Unlike conventional systems concentration. Founded in 1979. Además de los componentes de un colector plano convencional (acristalamiento. thermal insulation. The solar radiation enters the collector through the openings inlet of the concentrators. a retro-reflector and some concentrators. the collector includes a series of concentrators (usually more than one). Fundado en 1979. más de uno). UPM has developed a system that combines the most beneficial aspects of conventional solar capture systems and optical concentration systems. as optional elements. el IES es un prestigioso instituto de investigación reconocido en todo el mundo. one . Besides the components of a conventional collector level (glazing. El IES es también el origen de la primera célula solar española y una empresa de fabricación de la célula solar de los productores más grandes del mundo. the ratio of the area of opening entry of the concentrators and the area of the receiver is independent of the concentration of the concentrators. un elemento óptico pasivo llamado retroreflector y. 3. Since the receiver is within the cavity. el haz de rayos colectados (rayos que unen el exterior y el receptor) es un subconjunto del haz de rayos que llegan al receptor. These losses are reduced with the retro-reflector through the following properties: 1. Para que el retro-reflector cumpla las propiedades 1 y 3 es preciso que refleje hacia el receptor la radiación procedente de éste y que no viaja por el haz de rayos colectados. Tanto el receptor como los concentradores están protegidos del ambiente por la misma cubierta. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El sistema completo actúa como un sistema de concentración con las siguientes ventajas: The complete system acts as a concentration system with the following advantages: 1. Losses by convention. Pérdidas por reflexión en el receptor. when compared with a conventional collector. En el colector. No hay contacto entre concentrador y receptor. Una de las propiedades es que sólo una fracción de la radiación emitida por el receptor logra escapar del colector. Para que se cumpla la propiedad 2 es preciso que el contorno de los concentradores junto al retrorreflector encierre un determinado volumen que sea ópticamente inútil. Dicho volumen es el que puede rellenarse de aislante. 5. 3. La reducción de las pérdidas de convección es debida al obstáculo que el espacio ópticamente inútil de los concentradores ofrece al flujo natural convectivo entre el receptor y la cubierta. una de las posibilidades más plausibles es aquélla en la que el área de apertura coincide aproximadamente con la del receptor. la posición y forma de los concentradores y retro-reflector determina. Part of the radiation emitted by the receiver travels outward along the road opposite beam rays collected and part does not. that is to say. 3. Losses by radiation. 4. It is possible to have concentrators oriented to the sun without moving the receiver or any other part but the optical. Es más. es decir. Both the receiver and the concentrators are protected from environment by the same cover. 5. of the most plausible possibility is that of the area opening coincides roughly with the recipient. The loss reduction is due to convection obstacle that space optically unnecessary of the concentrators offers to the natural convective flow between the receiver and cover. In the collector. One of the properties is that only a fraction of the radiation emitted by the receiver achieves escape from the collector. Reducción de pérdidas ópticas en estructuras de doble acristalamiento. In addition. que no sirva para la transmisión de radiación solar hacia el receptor. the beam collected (rays linking the outside and the receiver) is a subset of the beam arriving at the receiver. Parte de la radiación emitida por el receptor viaja hacia el exterior por el camino inverso del haz de los rayos colectados y parte no lo hace. as previously mentioned. 2. Conduction losses. Puesto que el receptor está dentro de la cavidad. Pérdidas por conducción. No physical contact between concentrator and receiver. it can not be said that the reduction of heat loss is achieved by reducing the area of the receiver. como anteriormente se ha mencionado. only a fraction of this radiation reflected goes out of the collector. No existe imposición sobre la forma que debe tener el receptor. the magnitude of losses by convection. Property 4 is obtained placing the receiver separated from concentrators or retro-reflector. 2. Therefore. 4. 4. the position and shape of the concentrators and retro-reflector determined.UPM_14 A diferencia de los sistemas de concentración convencionales. Las pérdidas por conducción de calor debidas a la proximidad entre el reflector de los concentradores y el receptor se reducen ya que dichos concentradores no deben estar próximos al receptor cuando se usa el retro-reflector. To carry out the property 2 is necessary that the contours of the concentrators along the retro-reflector withdraw a certain volume that is optically useless. La propiedad 4 se obtiene sin más que colocar separados el receptor de los concentradores o del retro-reflector. Losses by reflection on the receiver. . Pérdidas por radiación. 2. 1. The heat conduction losses due to the proximity between the reflector of the concentrators and the receiver are reduced as these concentrators should not be coming to the receiver when using the retro-reflector. There is no imposition regarding the shape of the receiver. el cociente entre el área de apertura de entrada de los concentradores y el área del receptor es independiente de la concentración de los concentradores. sólo una fracción de esta radiación reflejada sale del colector. Además. 3. Pérdidas por convención. Es posible tener concentradores orientados al sol sin necesidad de mover el receptor ni ningún otro elemento salvo el óptico. that it may not be the transmission of solar radiation to the receiver. cuando se compara con un colector convencional. 2. Reduction of optical losses in double glazing structures. Estas pérdidas se reducen con el retro-reflector por medio de las siguientes propiedades: 128 1. no puede afirmarse que la reducción de pérdidas térmicas se logra mediante la reducción del área del receptor. Por lo tanto. la magnitud de las pérdidas por convección. 4. This volume is the one that can be filled for insulation. For the retroreflector to satisfy properties 1 and 3 it is necessary to reflect the receiver to radiation from this and not that travels through beam collected. htm . Comentarios El grupo de investigación está interesado en licenciar la patente a empresas dedicadas a la refrigeración solar con ciclo de absorción. 3. El sistema permite alcanzar mayores temperaturas de fluido que las que puede alcanzar un colector convencional (con o sin tubos de vacío) y por tanto acceder a aplicaciones a las que los paneles estáticos no podían acceder.org/climatisationsolaire/gb/index_gb. 4. Very small weight of the optical system. Reducing heat loss. Consequently. companies involved in the project: http://raee. Eficiencia energética del colector. • License agreement. 2. 2.htm. 4. Simple materials to be used in the concentrator. Comments The research group is interested in licensing the patent to any company in the solar air conditioning business. Sencillez en los materiales a utilizar en el concentrador. 1. the system can be used in applications witch were previously unachievable for static modules such as solar air conditioning. En particular. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. Construction detail of the collector. Energy efficiency of the collector. 3.UPM_14 7 5 6 12 13 B B’ 2 A 129 A’ 1 14 4 12 Detalle constructivo del colector. Reducción pérdidas térmicas. For example.org/climatisationsolaire/gb/index_gb. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Las ventajas competitivas más relevantes son: The most outstanding competitive advantages are the following: 1. Peso del sistema óptico muy pequeño. Por ejemplo las empresas involucradas en el proyecto http://raee. The system allows getting higher fluid temperature than those achieved with conventional solar thermal modules (with or without vacuum tubes). para refrigeración solar. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . lista para demostración. 130 Juan M.M A I L : juan.meneses@upm. Comments Patent P9002395 granted in Spain in 1992.UPM_14 | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. • Developed. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. Comentarios Patente P9002395 concedida en España en Julio de 1992.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . available for demonstration. • Private funding. • Patent granted. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. A tank excavated opencast. y contiene el alternador con la turbina (unidad de bulbo) y las tres compuertas. and contains the alternator with the turbine (bulb unit) and the three floodgates. The slopes of the four sides have a slope defined by the stability of the ground. the difference between high tide and low tide in the following cases: · La carrera de marea viva equinoccial está entre los 7 y 17 metros de altura (gran carrera de marea). 2. 2. es decir. 3. UPM has developed a power plant which goal is to get potential energy from tides. Esta tubería va enterrada. Una torreta. Una tubería horizontal que une depósito y torreta. sólo necesitan que haya carrera de marea y un gran depósito excavado en la tierra. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Applied Physics and Natural Resources RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado una central cuyo objetivo es extraer la energía potencial de las mareas. This pipe is buried. protegido por un dique y una pantalla. · The alive equinoctial journey of the tide is between 7 and 17 meters high (high journey of the tide). and at the same time allow the entrance of water. y no sufren por los temporales. El grupo de investigación desea alcanzar acuerdos bilaterales con empresas interesadas en desarrollar aplicaciones concretas en centrales maremotrices de depósito. · La carrera de marea viva equinoccial está entre los 4 y 17 metros (carrera de marea mediana). cuya altura es la carrera de marea más el diámetro de la tubería que une depósito y torreta. protected by a dyke and a screen. 3. they only need tides and a large tank dug into the ground. Los taludes de los cuatro lados tienen la pendiente que marque la estabilidad del terreno. comienza en el fondo del depósito y acaba en la torreta. Estas centrales no requieren presa ni bahías especiales. These power plants do not require dam or special bays. y a la vez permitir el paso del agua. · The alive equinoctial journey of the tide is between 4 and 17 meters (medium journey of the tide). de forma cilíndrica y con orificios para evitar que entren en el sistema objetos contundentes que puedan dañar la unidad de bulbo o producir un accidente. . starts at the bottom of the deposit and ends up in the turret. A horizontal pipe which connects deposit and turret. Un depósito excavado a cielo abierto. Los elementos fundamentales que constituyen la central son: The key elements that constitute the plant are: 1. whose height is the journey of the tide plus the diameter of the pipe that connects tank and turret. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Esta tecnología se refiere a una central que genera energía eléctrica aprovechando la carrera de la marea. la diferencia que existe entre la marea alta y la marea baja en los siguientes casos: This technology is a power plant that generates electric power by using the journey of the tide. that is. The research group would like to contact with companies interested in developing pool tidal power plants' specific applications. A turret with cylindrical shape and holes to avoid objects entering the system that may damage the bulb unit or that can cause an accident. and do not suffer with storms.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Centrales maremotrices de depósito Pool tidal power plants RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 131 Fernando Hermosilla Villalba ETSI Forestry. 1. A protection dock to defend the deposit from the sea coming to the land during big storms. Figure 1. Obviously. Plant outline installed at the seaside. y que elimina el problema de las subpresiones. . 6. en caso de avería. as well as continuously facing the tremendous power of the sea is very risky. A screen of posts driven in the ground. 5. Figure 2. en la que se alojan la unidad de bulbo y las compuertas. A hut containing all the elements needed to control the plant: bulb unit. Una caseta que contiene todos los elementos necesarios para gobernar la central: unidad de bulbo. that is. es decir. which can operate in both directions. building a dam at sea is very difficult. Unas compuertas que valen para aislar las diferentes partes de la central. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Al presentar grandes dificultades la construcción de una presa en el mar y ofrecer un riesgo continuado el tener que enfrentarse. reversible. etc. Floodgates to isolate different parts of the plant in case of a breakdown. que pueda funcionar en los dos sentidos. 8. a diario. de modo reversible. 12 9 11 132 4 1 3 6 7 2 5 8 10 Figura 2. rodeando el depósito. which the bulb unit bulb and the floodgates are located.UPM_15 12 4 10 9 3 H2 C M D 11 1 2 5 6 7 8 Figura 1. mantenimiento o explotación. Un alternador-turbina o unidad de bulbo. 4. sala de mandos. compuertas. 5. etc. and that eliminates the problem of subpressions. floodgates. se ha diseñado esta tecnología en que se sustituye el gran estuario o la gran bahía por un deposito excavado en tierra que se conecta con el mar por una tubería. 7. 7. bridge crane. maintenance or operation. 8. Un dique de protección con manto de escollera para defender el depósito del avance del mar hacia la tierra cuando hay grandes temporales. controls room. Esquema de la central instalada en la costa. 6. surrounding the deposit. This technology is designed to replace a estuary or a bay with a large deposit dug inside the ground and connected to the sea by a pipe. con la tremenda fuerza del mar. 4. An alternator-turbine or bulb unit. puente grúa. Una pantalla de tablestacas hincadas en el terreno. con número de solicitud P200002894. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. 133 Juan M. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. Comments Spanish patent P200002894 granted in Spain in 2003. the plant becomes isolated from storms and there is no need to build a lock (because there is no dam) or to interrupt the passing of ships. • Development phase.UPM_15 Al sustituir la construcción de la presa en el mar por un depósito en tierra se aísla la central de los temporales y no hay que construir una esclusa (pues no hay presa) ni se interrumpe el paso de los barcos. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | · Forma eficiente de generación de electricidad. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . By replacing the building of the dam at the sea with a deposit at the land.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . · Low cost. Comentarios Patente concedida en España en abril de 2003. · Bajo coste.M A I L : juan. • Patent granted. Comentarios Al grupo de investigación le gustaría contactar con alguna empresa del sector eléctrico para licenciar la patente. • License agreement. Comments The research group would like to contact any company from the electric sector to license the patent.meneses@upm. • Private funding. · Fácil construcción. · Easy construction. · Efficient electricity generation. When this happens. UPM has developed a method for obtaining a semiconductor material which contains energy levels located near the midgap (deep levels) and yet it is free of the non radiative recombination by multiple phonon emission (MPE) usually associated to the existence of these levels. El grupo de investigación busca el licenciamiento de la patente. La recombinación no radiativa se puede entender en este contexto como la transformación en calor de la energía que posee un electrón dentro de un The research group works at the Institute of Solar Energy (IES). the presence of deep levels is . de tal forma que éstas se deslocalizan en el volumen de todo el semiconductor. El IES es también el origen de la primera célula solar española y una empresa de fabricación de la célula solar de los productores más grandes del mundo.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Método para la supresión de la recombinación no radiativa en materiales dopados con centros profundos Method for suppressing the non radiative recombination in materials doped with deep-level centres RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 134 Antonio Luque López ETSI Telecommunications. The technology consists of increasing the semiconductor doping concentration of those impurities that produce deep levels until the wave functions of the electrons trapped in the centres undergo a Mott transition and become delocalized within the semiconductor bulk. which are the basis of numerous electric and optoelectronic devices. It consists in a methodology to obtain an adulterated semiconductor material with deep levels (impurity atoms of a certain type) which does not suffer from non-radiative recombination. La tecnología pertenece al ámbito de la ciencia de materiales y tiene aplicación directa en las tecnologías (opto)electrónicas. Fundado en 1979. Cuando esto ocurre. un Instituto de Investigación de la Universidad Politécnica de Madrid especializado en los aspectos relacionados con el desarrollo de la electricidad solar fotovoltaica. all local variations of electrical charge density disappear. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Institute of Solar Energy RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado un procedimiento para obtener materials semiconductores con niveles situados cerca del centro de la banda prohibida (niveles profundos) que no sufren la recombinación no radiativa por emisión múltiple de fonones (MPE) asociada a dichos niveles. It has direct application in the optoelectronic technologies. Se trata de un procedimiento para obtener un material semiconductor adulterado con centros profundos (átomos de otras especies de determinado tipo) que no sufra los efectos de la recombinación no radiativa. IES is a prestigious research institute world-wide recognized. The technology belongs to the material sciences field. a Research Institute from Universidad Politécnica de Madrid specialized on aspects associated with the development of photovoltaic solar electricity. The research group is looking for the licensing of the patent. In semiconductor materials. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | El grupo de investigación trabaja en el Instituto de Energía Solar (IES). as well as the recombination by MPE. The non-radiative recombination may be understood in this context as the transformation into heat of the energy that an electron posses within the semiconductor. The IES is also the origin of the first Spanish solar cell manufacturing company and one of the biggest solar cell producers in the world. Founded in 1979. el IES es un prestigioso instituto de investigación reconocido en todo el mundo. La tecnología consiste en incrementar el dopaje del semiconductor con aquellas impurezas que producen los centros profundos hasta alcanzar el punto en que se causa una transición de Mott en las funciones de onda de los electrones atrapados en los centros. desaparecen las variaciones locales de densidad de carga eléctrica y con ellas la recombinación por MPE. a high non-radiative recombination implies the generation of lower electric power. The technology is the first method known to obtain a semiconductor material which posses three separate energy bands and in which thermal (phononic) transitions of electrons among these bands are prevented. From semiconductors with three energetic and separate bands ((1). for example. it enables an efficient light absorption within different ranges of the solar spectrum simultaneously).) capaces de utilizar de forma eficiente (y si el caso lo requiere. que son la base de numerosos dispositivos eléctricos y optoelectrónicos. A partir de semiconductores con tres bandas energéticas separadas ((1). una alta recombinación no radiativa supone una disminución de la potencia eléctrica generada. . making of this material an efficient intermediate band material. with an increase of this type of recombination. etc…) which will be capable of using radiative electronic transitions in non-conventional energetic ranges in an efficient way. etc. sino que los electrones pasan de una a otra a través de la emisión/absorción de luz. The procedure will enable the exploitation of new a materials family. sin sufrir las pérdidas asociadas que hasta el momento lo hacían imposible. associated. for the moment. the performance of this intermediate band material relies on bulk properties. that is to say. simultánea) transiciones electrónicas radiativas en rangos energéticos no convencionales. (2) y (3) en la figura) se pueden fabricar dispositivos optoelectrónicos (células solares. es decir.UPM_16 2 3 E 1 Detalle constructivo del colector. En el caso de una célula solar. Besides. En los materiales semiconductores. por ejemplo. fotodetectores. haciendo uso de propiedades de los centros profundos que pueden ser útiles en un amplio espectro de aplicaciones (en el ejemplo de la célula solar. separadas por un salto energético amplio. 135 semiconductor. In the case of a solar cell. la presencia de centros profundos está asociada hasta el momento a un aumento considerable de esta forma de recombinación. y entre las no hay pérdidas de energía en forma de calor. photodetectors. electrons transit from one band to another radiatively (through the emission or absorption of a photon). lasers. El procedimiento permitirá explotar nuevos materiales. Thus. posibilitar al semiconductor la absorción eficiente de luz en distintos rangos del espectro solar simultáneamente). (2) and (3) in the picture). un material de banda intermedia eficiente. láseres. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La novedad radica en que es el primer proceso conocido para conseguir materiales semiconductores con tres bandas energéticas diferenciadas. no quantum structures are required. Construction detail of the collector. new optoelectronic devices may be fabricated (solar cells. employing the properties of the deep centres that may proof useful in a wide spectrum of applications (in the case of a solar cell. which often implies a lower performance of the device. without experiencing the associated losses that till now rendered it impossible. lo que implica en la mayoría de los casos un peor rendimiento del dispositivo. que además tiene propiedades volúmicas (sin recurrir a estructuras cuánticas). • European RTD project. In addition. Comments It is sought an industrial partner involved in manufacturing of photovoltaic solar cells and/or wafers for example Isofotón or RWE. con el número P200503055. la fabricación de la célula solar de banda intermedia. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. • Development phase. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. y que constituyen.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: . que requieren un crecimiento epitaxial largo y laborioso. • Patent applied. International Patent Application on 13th of December 2006 with number PCT/ES2006/000683. The fabrication costs for bulk materials as described in this technology are much lower than the fabrication costs for materials with quantum structures. the fabrication of intermediate band solar cells. para la que esta tecnología supone un medio de implementación plausible desde el punto de vista técnico y económico. partner of the European project FULLSEPCTRUM.M A I L : juan. • Regional project. which is the most evident application of the invention both from a technical and economic point of view. because the latest require a lengthy and laborious epitaxial growth. Por otra parte. Comentarios Patente española solicitada el 13 de diciembre de 2005.UPM_16 136 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El material volúmico tiene un coste de fabricación muy inferior al de los materiales con estructuras cuánticas. • Proyecto regional. Semiconductor materials containing quantum structures are for the moment the materials whose properties are more similar to the one proposed here.meneses@upm. como Isofotón. Comentarios Empresa de cualquier país productora de células fotovoltaicas. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto europeo. o RWE por formar parte del consorcio del proyecto integrado FULLSPECTRUM. Solicitada internacionalmente el 13 de diciembre de 2006 con el número PCT/ES2006/000683. • Proyecto nacional. supondría un avance cualitativo en los costes de producción de la energía fotovoltaica debido a su alta eficiencia de conversión. • License agreement. Juan M. Comments Spanish patent applied on December 13th of 2005 and with number P200503055. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. • National project. los materiales con propiedades más similares al que se se propone. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . en la actualidad. would imply a qualitative improvement for photovoltaic energy production costs due to the high conversion efficiency of this novel technology. Dispone de sistemas auxiliares de “variación de temperatura de consigna” y de “desconexión voluntaria del sistema”. Universidad Politécnica de Madrid (UPM) Mechanical Engineering & Manufacturung RESUMEN ABSTRACT La UPM ha desarrollado una tecnología para la apertura y cierre de todo tipo de ventanas al pasar por una determinada temperatura de consigna. UPM has developed a new technology for opening and closing all kinds of windows when going through a certain temperature previously ordered. pero dispone de un sistema adicional de “inversión de actuación”. para cerrar con aumentos de temperatura.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Sistema mecánico autónomo para apertura y cierre de ventanas Autonomous mechanical system for opening and closing windows RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 137 Pilar Lafont Morgado ETSI Industrial. we can find this mechanical autonomous system for opening and closing windows when the indoor temperature goes through a certain ordered temperature. It has also auxiliary systems for "variation of the ordered temperature" and "voluntary system switching of". Esta nueva tecnología destaca por la total independencia de sistemas de alimentación. but it also has an additional system of "inversion performance" so that windows could be closed when temperature rises. Está orientado a la apertura de ventanas según temperaturas crecientes y al cierre de las mismas según temperaturas decrecientes. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Este grupo de investigación de la UPM lleva años investigando en el sector de la ingeniería mecánica. This research Group from UPM has been researching within the mechanical engineering area for years. The research group would like to license the patent to any engineering/building company involved within the domotics sector. destinado al control térmico de edificios y se basa en el empleo de un sensor-actuador tipo muelle bimetálico o tipo cilindro relleno de gel activo. Al grupo le gustaría licenciar la patente a empresas de ingeniería y/o arquitectura del sector de la domótica. El sistema está por tanto. so it contributes to energy saving in buildings. in combination with an optimized mechanism of movement transmission based on a malta cross. Among the several patentable R&D results. . The mechanism connected to the actuator allows transforming the variation of said actuator in a gradually opening / closing way. Es un mecanismo completamente autónomo y por tanto contribuye al ahorro energético en edificios. El grupo busca la colaboración con empresas del sector de la domótica para la explotación de la patente. This system is therefore designed for buildings temperature control and is based on the use of a bimetallic spring sensor-actuator or a cilinder with active gel. Entre los diversos resultados patentables que ha obtenido. This new technology is completely independent of any power supply system which contributes to energy saving. se encuentra el sistema mecánico autónomo para apertura y cierre de ventanas cuando la temperatura del interior del local pasa por una determinada temperatura de consigna. This mechanism is completely autonomous. con el ahorro energético asociado. en combinación con un mecanismo optimizado de transmisión de movimiento basado en el empleo de un mecanismo de cruz de malta. It aims to open windows as temperatures rise and to close them as temperatures decrease. The group is looking for any company involved within the domotics sector for commercialising the patent. El mecanismo conectado al actuador bimetálico permite transformar la variación de dicho actuador de forma progresiva en una apertura/cierre rápido. es mucho más eficiente energéticamente pues permite la apertura/cierre de ventanas en un intervalo reducido de temperaturas. before the progressive opening/closing systems used that the existing dispositive.UPM_17 10 9 11 3 2 7 6 α α 5 1 4 3 138 T-20°C T-27°C T-34°C T=Ti T=Tc T=Ts Figura 1. · It has additional mechanisms for "inversion performance" and "voluntary system switching of". • License agreement. | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | · The described mechanism allows energy saving. · This system involves cost reduction in equipments. Figure 1. instalación y mantenimiento. • Development phase. · El sistema supone una disminución de costes en los equipos. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de licencia. since it does not need any power supply system. Figure 2. al no necesitar conexión ni ningún otro tipo de alimentación. this system is much more energy efficient since it allows the windows closing/opening in a small temperature range. Comments The research group would like to license the patent to any engineering/building company involved within the domotics sector. pues no necesita la presencia de sensores ni de una unidad de control adicional. · This technology is based in the use of an intelligent sensoractuator that allows activating the mechanism aimed to open/close windows in a narrow temperature range. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | · La tecnología se basa en un empleo de un sensor-actuador “inteligente” que permite accionar un mecanismo destinado a abrir/cerrar ventanas o puertas en un intervalo reducido de temperaturas. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Figura 2. Esquema de actuación al pasar por la temperatura de consigna. frente a la apertura/cierre progresiva que utilizan otros dispositivos comerciales. Esquema del sistema mecánico autónomo para apertura y cierre de ventanas. installation and maintenance. Diagram of the mechanical system for self-opening and closing windows. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | · El mecanismo permite ahorro energético. Action diagram of the system passing through the recorded temperature. Comentarios Al grupo de investigación le gustaría licenciar la patente a empresas del sector de la ingeniería y construcción relacionadas con la domótica. · Así mismo. since it does need neither sensors nor additional control unity. · Presenta mecanismos adicionales de inversión de funcionamiento y de desconexión voluntaria del sistema. · Additionally. . meneses@upm. P200603148. Comentarios Patente solicitada en España el 13 de diciembre de 2006. Juan M. Ref. P200603148. • Regional project.M A I L : juan. Meneses Chaus OTRI-Universidad Politécnica de Madrid +34 91 336 60 87 F A X : +34 91 336 59 74 E . in December 2006. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto regional.es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: 139 . Comments Patent filed in Spain. Ref. • Patent applied.UPM_17 | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente solicitada. O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Universidad Rey Juan Carlos Universidad Rey Juan Carlos (URJC) URJC_01 Reciclado de residuos plásticos mediante procesos catalíticos para obtener productos químicos de alto valor comercial |141| URJC_01 Chemical recycling of plastic wastes to obtain petrochemical feedstock of high commercial value |141| URJC_02 Método para la preparación de nanozeolitas ZSM-5 de elevada superficie externa por cristalización de núcleos sililados |144| URJC_02 Method to develope high surface nanozeolites ZSM-5 by crystallizing silanized nuclei |144| URJC_03 Design of practical heterogeneous catalysts for the biodiesel reaction |147| URJC_04 Hydrogen production by bioethanol steam reforming |150| URJC_03 Diseño de catalizadores heterogéneos para la producción de biodiésel |147| URJC_04 Obtención de hidrógeno por reformado de Bioetanol |150| . Environment and Materials RESUMEN ABSTRACT El grupo de investigación trabaja en el reciclado de residuos plásticos mediante procesos catalíticos. La tecnología desarrollada permite el reciclado de plásticos del tipo de polietileno y polipropileno. etc… whereas others products are . La tecnología desarrollada permite reciclar residuos plásticos de composición similar a la de residuos reales producidos en los vertederos urbanos. The obtained products are hydrocarbons with a number of carbon atoms comprised between 3 and 9 and have a high market value. propellants. to obtain plastics. El proceso consiste en la degradación catalítica de los plásticos utilizando catalizadores ácidos sólidos (como materiales HMCM-41 y zeolita n-HZSM-5) y se realiza a temperaturas en el intervalo 350-450 ºC. propelentes. These two kinds of plastics account for about 60% of total plastic household wastes. The developed technology allows recycling plastic wastes containing polyethylene and polypropylene. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Esta tecnología se engloba dentro de las técnicas de reciclado químico de plásticos. polietileno de baja densidad y polipropileno. El grupo de investigación busca compañías interesadas en realizar proyectos de investigación conjuntos y acuerdos comerciales. Los productos obtenidos son hidrocarburos gaseosos y líquidos con un número de átomos de carbono comprendido entre 3 y 9.. The research group has developed a technology for the chemical recycling of plastic wastes. para la fabricación de plásticos. This is a very versatile procedure because several products can be obtained depending on the operating conditions and the catalyst used in the reaction. Some of these products can be used as raw material in chemical and petrochemical industries. The developed technology is able to treat not only pure plastics but also to recycle plastic mixtures containing low density polyethylene. Estos dos tipos de plásticos constituyen aproximadamente un 60% de los residuos plásticos domésticos. La tecnología permite no solamente el reciclado de plásticos puros sino que también funciona con mezclas de plásticos que contengan polietileno de alta densidad. dependiendo de las condiciones del proceso y del catalizador usado.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Reciclado de residuos plásticos mediante procesos catalíticos para obtener productos químicos de alto valor comercial Chemical recycling of plastic wastes to obtain petrochemical feedstock of high commercial value RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 141 David Pedro Serrano Granados Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Chemical Technology. Se obtienen compuestos químicos que pueden ser empleados como materia prima en la industria química y petroquímica. ya que mientras que algunos de ellos constituyen actualmente las materias primas empleadas en la industria química y petro- This technology proposes a method for the chemical recycling of plastic wastes using catalytic procedures in order to obtain valuable and marketable chemical products. These products can be used as raw materials for chemical and petrochemical industries and as fuels. The research group is looking for companies interested in the development of joint research projects and to develop commercial agreements. additives for gasoline. The developed technology allows to recycle plastic mixtures of polyethylene and polypropylene with a composition similar to the household plastic wastes. etc y como combustibles. The technology uses a catalytic process to degrade the plastic wastes using solid acid catalysts (for example HMCM-41 materials and nHZSM-5 zeolite) and it is carried out at temperatures of about 350450 ºC. que implican el aprovechamiento racional de los residuos plásticos y un uso sostenible de los recursos naturales. high density polyethylene and polypropylene. Los productos obtenidos en el reciclado tienen un valor elevado en el mercado. El grupo de investigación lleva trabajando varios años en este campo. reactores de lecho circulante. Otro aspecto innovador respecto a otros grupos de trabajo es el desarrollo y uso de reactores continuos de tornillo. The work group has been working for several years in the feedstock recycling of plastic wastes and they have a great experience in the preparation of catalysts and the process conditions adjusting to obtain the required products. The research group continues working in this field by developing solid catalysts. This type of reactor simulates the processing manufacturing conditions of the majority of the plastics. This technology is very competitive since chemical recycling is growing every day. y no solamente la degradación de plásticos puros. propelentes. sistemas de husillo o tornillo sin fin. Frente a otros reactores continuos (lecho fluidizado. . | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La tecnología permite el reciclado de mezclas de plásticos. The proposed technology allows recycling plastic mixtures and not only pure plastics like polyethylene or polypropylene. Other innovative aspect of the technology is that a special type of catalytic reactor has been designed for the process. es decir la degradación de las mezclas plásticas puede realizarse de forma continua en un sistema análogo al que se utiliza para procesar la mayor parte de los termoplásticos. otros tienen un uso directo como combustibles líquidos (gasolina y gasoil).... it can be regarded as a promising catalyst for a feasible feedstock recycling process.. This is a screw reactor that allows to process the plastics wastes in a continuous way with a very easy operation and with very high yields in the desired products. horno rotatorio. etc. valuable fuels like gasoline. química en la fabricación de plásticos. Chemical Reactor. Esta característica es de especial interés puesto que los residuos reales están formados por una mezcla de diferentes tipos de plásticos. y tiene una amplia experiencia en la preparación de los catalizadores y en el ajuste de las condiciones del proceso para la obtención de los productos deseados. This feature is of special interests because the mixtures represent the most realistic situations in the management of plastic wastes.URJC_01 142 Reactor químico.) este tipo de sistema continuo es muy simple de operar y conduce a elevados rendimientos. For instance. lista para demostración.URJC_01 143 | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | El reciclado mecánico de plásticos supone la reincorporación de los plásticos usados al ciclo de consumo. Comentarios El grupo de investigación lleva trabajando varios años en este campo. El reciclado químico está desarrollándose cada vez más para este tipo de industrias (químicas. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional • National project. Chemical recycling is every day increasing due. Universidad Rey Juan Carlos +34 91 488 71 94 F A X : +34 91 488 71 23 E .es C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: .munoz@urjc. y tiene una amplia experiencia en la preparación de los catalizadores y en el ajuste de las condiciones del proceso para la obtención de los productos deseados. • Commercial agreement with technical assistance.M A I L : bernardino. to the new European legislation and his impact on plastic recycling. obtenidos del refino de petróleo. The chemical recycling is aimed at the conversion of plastic wastes into chemicals or fuels which exhibit properties similar to those of their counterparts prepared by conventional methods. es decir. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. petroquímicas. The advantages of this technology for the environment are obvious compared with others uses of plastic wastes: the mechanical recycling (to obtain plastics goods to be used in secondary applications). Comments This group has been working for years in this area getting wide experience in catalyst manufacturing and in tunning the conditions of the procces for obtaining the wished products. available for demonstration. ya que los productos fabricados a partir de plásticos reciclados son de menor calidad. El reciclado químico supone la transformación de residuos plásticos en productos químicos de alto valor comercial o combustibles. in part. El grupo de investigación participaría con la empresa de cara a conseguir el desarrollo óptimo de la tecnología. aunque para aplicaciones secundarias. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada. • Secret know how. con las mismas propiedades que estos mismos compuestos preparados por métodos convencionales. the energy recovering or simply the landfilling. films agricultura). Comments Technology developed by a department of URJC and know-how is subject to be negotiated. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. Bernardino Muñoz Valadés CINTTEC. • Developed. that is. those obtained from the petroleum refining. The research group would implement the technology by giving technical support to the different potential customer industries so it can be regarded as a promising and feasible feedstock recycling technology. Comentarios Tecnología comercializada por un departamento de la URJC y conocimientos sujetos a negociación. se produce la eliminación del agente sili- Zeolites are microporous crystalline aluminosilicates. adsorption and ion exchange operations.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Método para la preparación de nanozeolitas ZSM-5 de elevada superficie externa por cristalización de núcleos sililados Method to develope high surface nanozeolites ZSM-5 by crystallizing silanized nuclei RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 144 José Aguado Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Chemical and Environmental Engineering RESUMEN ABSTRACT El grupo de Ingeniería Química y Ambiental ha desarrollado una tecnología para la preparación de nanozeolitas ZSM5 de elevada superficie externa. An alternative technology has been developed for the preparation of high surface nanozeolites ZSM-5 with a crystal size below 20 nm by the addition of a silanized agent that reacts with the hydroxyl groups. Comprende las etapas de preparar una mezcla de síntesis con una composición precursora de zeolita ZSM5. De esta forma. con un tamaño de cristal aproximado de 5-20 nm mediante la adición de un agente sililante el cual reacciona con los grupos hidroxilos superficiales de los grupos de nanozeolitas. cristalizar a 70-200ºC y separar el sólido por centrifugación. In this way. filtración o evaporación del disolvente.1 al 15% molar con respecto al contenido de silicio y aluminio total. mediante cristalización de núcleos silidados. associated with the Al atoms. getting a better and higher crystallization. The nanozeolites nuclei are bonded one another through the non steric hindrance areas. El grupo busca compañías de cara a probar industrialmente la tecnología The Chemical and Environmental Engineering group has developed a technology to prepare Zeolites to use as catalyst in the petrochemical sector and the chemical recycling of plastic. La presencia del grupo sililante impide el crecimiento cristalino bloqueando la fusión de partículas nanozeolíticas primarias hacia partículas de mayor tamaño. the . dando lugar a la formación de superficies parcialmente sililadas. Asimismo. sililar por adicción y reacción con un agente sililante en una proporción entre 0. The presence of strong acid sites. and the uniformity of the pore sizes in zeolites provide these materials with unique properties (high activity and shape selectivity) for their use in heterogeneous catalysis. The presence of the silanized group baffles the crystal growing and avoiding zeolites particles to form higher structures. The advantages of it lead to get smaller crystal sizes and enhance the specific surface. crystallization can be made at high temperature. dando lugar a la formación de aglomerados de tamaño controlado dentro del intervalo de 100-500 nm. tras la calcinación. Finalmente. Los núcleos de nanozeolitas sililados se unen entre sí por las zonas no impedidas estéricamente. se puede conseguir la cristalización completa de las nanozeolitas mediante tratamiento hidrotérmico a las temperaturas habituales de síntesis. basic agents and alkali metal cations. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | La tecnología consiste en un procedimiento alternativo para producir zeolitas ZSM-5. el tamaño de los agregados nanozeolíticos obtenidos permite su fácil separación por centrifugación. Zeolites are usually crystallized under hydrothermal conditions. On the other hand. consiguiéndose rendimientos de síntesis muy elevados (>75%). The research group is looking for companies interested in the development of commercial agreements to evaluate the technology at industrial scale. at basic pH and at temperatures in the range 60-200ºC from gels containing the silica and alumina sources. . La nanozeolita obtenida se caracteriza por presentar una superficie externa muy elevada. reaccionando con el gel de síntesis. The steps to develop the zeolite are the following: . El procedimiento comprende las siguientes etapas: · Preparación de una mezcla de síntesis. yC12H28NOH. · Separating the solid by centrifugation.Synthesis starting from gel or clear solution. filtration or evaporation of the solvent.1 al 15% molar con respecto al contenido de silicio y aluminio total. filtración o evaporación del disolvente.Separating the solid by centrifugation.Zeolite crystallisation at temperatures in the range 70-200ºC. que comprende las etapas de preparar una mezcla de síntesis con Technology for the preparation of high surface nanozeolites ZSM-5 by crystallizing silanized nuclei. filtration or evaporation of the solvent. By doing that it is possible to develop the nanozeolite ZSM-5 in the proper way.URJC_02 lante. dejando tras de sí una estructura microporosa primaria y micro mesoporosa secundaria (espacios interparticulares). que comprende las etapas de preparar una mezcla de síntesis con una composición precursora de zeolita ZSM-5. superior a 100 m2 g-1. en forma de disolución o gel. · Zeolite crystallization at temperatures in the range 70-200º. The characteristics of the zeolites provides high activity and shape selectivity. The main characteristics of the zeolite will be given by its selectivity and its acidity. dependiendo del tipo y cantidad de agente sililante empleado. crystallisation can be made at high temperature. 145 Inicialmente se prepara una mezcla de síntesis (gel o disolución) precursora de zeolita ZSM-5. The achieved nanozeolite is characterized by a high specific surface (>100m2g-1) The steps to develop the zeolite are the following: · Synthesis starting from gel or clear solution. . · Separación del sólido por centrifugación.1-15% molar. with high synthesis yields (>75%). Las principales ventajas de la tecnología es que este método de preparación permite conseguir tamaños de cristal más reducidos (10 nm) con lo que aumenta la superficie específica y que la cristalización se puede realizar a temperatura elevada con lo que la cristalización es mayor y mejor. zH2O X=20-100 Y=11-22 Z=600-1500 The research group has a wide experience in the field of catalysts. yC12H28NOH. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La tecnología presentada se refiere a un procedimiento novedoso de preparación de nanozeolitas ZSM-5 de elevada superficie externa. getting a zeolite with the following advantages: .On one hand.1-15% referido al contenido total de silicio y aluminio del medio de síntesis.1 y 15% molar con respecto al contenido de silicio y aluminio total.Silanising by adding a silanised agent in the range 0. La composición inicial del gel de partida para el caso de zeolita ZSM5 puede describirse mediante la siguiente fórmula general: Al2O3. Technology for the preparation of high-surface nanozeolites ZSM-5 by crystallising silanised nuclei. xSiO2. with a ZSM-5 zeolite precursor. sililar por adicción y reacción con un agente sililante en una proporción entre 0. una fuente de aluminio. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | La tecnología presentada se refiere a un procedimiento novedoso de preparación de nanozeolitas ZSM-5 de elevada superficie externa. . que comprende una fuente de silicio. the technology leads to get smaller crystal sizes (10 nm) and enhances the specific surface. se adiciona el agente sililante en una proporción entre 0. resulting in better and higher crystallisation. · Sililación por adición y reacción con un agente sililante en una proporción entre 0. cristalizar a 70200ºC y separar el sólido por centrifugación. zH2O Donde x=20-100 Y=11-22 Z=600-1500 complete crystallization can be done at the synthesis typical temperature range.xSiO2. con una composición precursora de zeolita ZSM-5.1-15% molar. · Silanizing by adding a silanized agent in the range 0.On the other hand. It can be easily separate by centrifugation. · Cristalización de la mezcla a 70-200ºC. A continuación se deja envejecer el gel obtenido a temperaturas entre 70-100ºC Finalmente. un compuesto orgánico que actúe como agente promotor de la estructura de la zeolita ZSM-5. . filtración o evaporación del disolvente. The gel composition to the zeolite ZSM-5 corresponds to the following formula: Al2O3. with a ZSM-5 zeolite precursor. . un agente básico y agua. The main characteristics of the zeolite will be given by its selectivity and its acidity. URJC_02 una composición precursora de zeolita ZSM-5, sililar por adicción y reacción con un agente sililante en una proporción entre 0,1 y 15% molar con respecto al contenido de silicio y aluminio total, cristalizar a 70-200ºC y separar el sólido por centrifugación, filtración o evaporación del disolvente. En vista del estado de la técnica actual sobre tecnologías para el desarrollo de este tipo de zeolitas, existía la necesidad de encontrar un procedimiento alternativo para producir nanozeolitas que fueran cristalinas, fáciles de separar y con un elevado rendimiento. The steps to develop the zeolite are the following: · Synthesis starting from gel or clear solution, with a ZSM-5 zeolite precursor. · Silanizing by adding a silanized agent in the range 0,1-15% molar. · Zeolite crystallization at temperatures in the range 70-200ºC. · Separating the solid by centrifugation, filtration or evaporation of the solvent. The main advantages of this are two: On one side, the technology leads to get smaller crystal sizes (10 nm) and enhance the specific surface. On the other side, cristallization can be made at high temperature, getting a better and higher crystallization. 146 | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo comercial con asistencia técnica. • Acuerdo de licencia. • Commercial agreement with technical assistance. • License agreement. Comentarios Los clientes potenciales son empresas de refino de petróleo (Repsol, Shell, BP, …), productores de reactivos químicos (Aldrich, …); reciclado químico de plástico (obtención etileno). La asistencia técnica que ofrece el grupo de investigación se dirige a poner en marcha a nivel industrial la tecnología presentada. Comments There are three types of customers: · Companies of Petrochemistry (Repsol, Shell, BP,...). · Chemical manufacturers (Aldrich, …). · Chemical feedstock recycling (ethylene). The technical assistance offered by the research group is leading to run properly the project and start up the technology at industrial scale. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • Desarrollada, lista para demostración. • Developed, available for demonstration. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Patente concedida. • Patent granted. Comentarios La propiedad pertenece completamente a la Universidad. Comments The property belongs completely to the University. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Financiación privada. • Private funding. Bernardino Muñoz Valadés Universidad Rey Juan Carlos +34 91 488 71 94 F A X : +34 91 488 71 23 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL:
[email protected] C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Diseño de catalizadores heterogéneos para la producción de biodiésel Design of practical heterogeneous catalysts for the biodiesel reaction RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 147 Juan Antonio Melero Hernández Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Chemical and Environmental Technology RESUMEN ABSTRACT La URJC trabaja en el diseño de catalizadores heterogéneos para la producción de biodiésel mediante procesos de transesterificación de triglicéridos. La tecnología en estudio permitiría reducir el número de etapas de los procesos de producción convencionales que utilizan catálisis básica homogénea y trabajar con materias primas de menor coste (aceites de fritura o grasas animales). El grupo de investigación busca compañías interesadas en realizar proyectos de investigación conjuntos y acuerdos comerciales. URJC is working on the design of practical heterogenous catalysts for the biodiesel production. This technology would allow avoiding the complex separation opera¬tions of the conventional homogeneous base-catalyzed process as well as the use of low-cost raw materials (cooking waste oils and animal fats). The research group is looking for companies interested in the development of joint research projects and to develop commercial agreements. | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | Los catalizadores convencionales en la producción de biodiésel son básicos y homogéneos. Los catalizadores heterogéneos permitirían mejoras en el diseño de los reactores y facilitarían la separación de los productos de reacción en los procesos de transesterificación de triglicéridos para la obtención de biodiésel. Una de las estrategias para el desarrollo de catalizadores heterogéneos es la incorporación de especies activas sobre soportes de elevada superficie con el objeto de favorecer la dispersión de los centros activos. Las estrictas especificaciones de la materia prima en los procesos de obtención de biodiésel mediante catálisis básica homogénea están obligando a los investigadores a la búsqueda de nuevas alternativas catalíticas y de procesado que permitan simplificar el esquema del proceso y reducir los costes de producción. Tecnologías basadas en reacciones de catálisis ácida tienen el potencial de alcanzar este objetivo puesto que los catalizadores ácidos no muestran problemas de procesado con materias primas con elevado contenido en ácidos grasos libres. Por otro lado, este tipo de catalizadores pueden llevar a cabo en una única etapa la reacción de esterificación de los ácidos grasos libres y transesterificación de triglicéridos para obtener en ambos casos éste- Homogeneous alkali catalysts have been primarily used for the transesterification of triglycerides to yield biodiesel. The use of a heterogeneous catalyst could lead to improved reactor designs as well as easier separation of reaction products. One strategy for developing heterogeneous catalysts is the incorporation of active species over highly surface area supports in order to ensure high dispersion of the catalytic active sites. The demanding feedstock specifications for base catalyzed reactions have led researchers to seek catalytic and processing alternatives that could ease this difficulty and lower production costs. Methodologies based on acid-catalyzed reactions have the potential to achieve this since acid catalysts do not show measurable susceptibility to free fatty acids (FFAs). The esterification of carboxylic acids by solid acid catalysts is important considering that low-cost lipid feedstock contains high concentrations of FFAs. Additionally, it should be expected that a good solid acid catalyst must be able to carry out simultaneously both esterification and transesterification. However, research on the direct URJC_03 Aceites vegetales Grasas animales Biomasa Transesterificación Glicerina Aditivos BIOCOMUSTIBLE 148 res metílicos (biodiésel). Sin embargo, la transesterificación de triglicéridos para obtener biodiésel mediante catálisis ácida ha sido poco estudiada hasta el momento. Por otro lado, se debe indicar que un catalizador ácido puede promover simultáneamente la formación de otros productos de interés obtenidos por la eterificación del metanol con la glicerina resultante permitiendo su aprovechamiento in-situ y aumentado el rendimiento del proceso. Nuestro grupo de investigación posee una sólida experiencia en la síntesis y caracterización de materiales porosos y en sus correspondientes modificaciones para ser aplicados en diferentes procesos de catálisis ácida. transesterification of lipid feedstocks into biodiesel by solid acid catalysts has not been explored as it should be expected. Moreover, the use of an acid solid could promote simultaneously the formation of byproducts such as ethers of glycerol and methanol which could have interesting properties as biodiesel additives. This approach not only would make good use of the reaction byproduct glycerol but potentially also could increase the fuel yield. Our research group has a solid background in the synthesis and characterization of porous materials and their application in different acid-catalyzed reactions. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | El principal aspecto innovador de esta tecnología es el desarrollo de catalizadores ácidos heterogéneos que pueden tener un posible interés en los procesos de transesterificación de triglicéridos y sustituir a los catalizadores básicos homogéneos que presentan serios inconvenientes y limitaciones en la producción de biodiésel. Esta tecnología permitiría reducir costes de producción e incluso mejoras medioambientales. The main innovative aspect of this technology is the developing of acid heterogeneous catalysts, which might have an interest for the triglyceride transesterification process replacing to basic homogeneous catalysts. This new catalytic technology would allow bringing down the operation costs as well as an enhancement of environmental benefits. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | Los procesos convencionales homogéneos presentan elevados costes de producción y consumos energéticos que son los principales inconvenientes de su comercialización. La sustitución por tecnologías basadas en catalizadores heterogéneos permitiría evitar etapas de su separación y producir glicerina de mayor pureza. Por otro lado, esta tecnología permitiría trabajar con materias primas de elevado contenido en ácidos grasos libres y de menor coste sin la necesidad de etapas previas de refino. The con¬ventional homogenous catalytic processes have a high production costs and energy consumption which are the main hurdles to commercialization. The use of heterogeneous catalysts would allow avoiding post processing catalyst separation and recycling routes, as well as producing salt-free glycerol with high purities. Likewise, this catalytic technology would allow processing low-cost lipid feedstock containing high concentrations of free fatty acids which are not suitable for conventional processes without previous refining steps (such as animal fats and waste cooking oils). URJC_03 149 | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Acuerdo de joint venture. • Joint venture agreement. Comentarios Esta tecnología podría ser de interés para cualquier planta de producción de biodiésel. Comments This catalytic technology could be of interest for any biodiesel production plant. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. • Development phase. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. • Secret know how. Comentarios Tecnología desarrollada por un departamento de la URJC y conocimientos sujetos a negociación. Comments Technology developed by a department of URJC and know-how is subject to be negotiated. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional. • National project. Bernardino Muñoz Valadés Universidad Rey Juan Carlos +34 91 488 71 94 F A X : +34 91 488 71 23 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL:
[email protected] En este contexto. El uso del hidrógeno como vector energético ha despertado un enorme interés. las fuentes de energía primaria fundamentales son los combustibles fósiles (petróleo. since its combustion produces only water and the energy generated in the reaction can be directly used or converted into electricity in a fuel cell. en conjunto. y en consecuencia ha de obtenerse a partir de compuestos que lo contienen (agua. one of the more promising production processes is bioethanol steam reforming. ya que no se trata de una fuente de energía primaria. En este sentido. The present energy system has important problems like limited fossil fuels sources and the environmental cost associated with their production. from renewable energy sources. since bioethanol can be obtained from biomass that uses CO2 for growing. uno de los procesos más prometedores es el reformado de bioetanol con vapor de agua que Primary energy sources today are basically fossil fuels (oil. Sin embargo. However. the bioethanol steam reforming would contribute to netzero carbon dioxide emissions. that would minimize CO2 emissions in order to justify the environmental advantages of hydrogen use. . For this reason. Sin embargo. it could be very interesting the development of new alternatives for hydrogen production with low environmental impact. aportan más del 80% de la energía total que consumimos. which account for more than 80% of the energy consumed world-wide. entre los que cabe citar el previsible agotamiento de los combustibles fósiles y el coste medioambiental asociado a su utilización. a partir de fuentes de energía renovables para que se aprovechen todas las ventajas ambientales que justifican el empleo del hidrógeno. hidrocarburos y alcoholes). y la energía liberada puede aprovecharse directamente o puede transformarse en electricidad mediante una pila de combustible. since its combustion produces only water and the energy generated in the reaction can be directly used or converted into electricity in a fuel cell. coal and natural gas). gas natural y carbón) que. the possible use of hydrogen as an energy carrier becomes a very attractive. which will reduce CO2 emissions having low environmental impact. hydrocarbons and alcohols in which it is contained. URJC is working in hydrogen synthesis from bioethanol steam reforming.C AT Á L O G O D E Energía O F E R TA T E C N O L Ó G I C A TECHNOLOGY PORTFOLIO Energy Obtención de hidrógeno por reformado de Bioetanol Hydrogen production by bioethanol steam reforming RESEARCHER/S O R GA N I Z AT I O N D E PA R T M E N T 150 Alicia Carrero Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Chemical and Environmental Engineering RESUMEN ABSTRACT La URJC está trabajando en la obtención de hidrógeno por reformado de bioetanol con vapor de agua que además reduciría las emisiones de CO2 y el efecto invernadero. In this situation. resulta de gran interés el desarrollo de nuevas alternativas de producción de hidrógeno de bajo impacto ambiental. Este sistema energético plantea una serie de problemas de gran magnitud. y en consecuencia ha de obtenerse a partir de otros compuestos. The research Group is looping for a companies interested in technical cooperation | DESCRIPCIÓN Y CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES | | D E S C R I P T I O N A N D S P E C I A L F E AT U R E S | En la actualidad. ya que la energía liberada puede aprovecharse directamente o puede transformarse en electricidad mediante una pila de combustible. el hidrógeno no es una fuente de energía primaria. Therefore. The possible use of hydrogen as an energy carrier becomes a very attractive. El grupo de investigación busca empresas interesadas en acuerdos de cooperación técnica. The main limitation in this case is related to the production of hydrogen since it is not a primary energy source and it has to be obtained from compounds like water. In this sense. hydrogen is not a primary energy source and it has to be obtained from other compounds. el posible uso del hidrógeno como vector energético ha despertado un enorme interés ya que su empleo como combustible genera H2O como único producto. Por ello. uno de los principales inconvenientes de un sistema energético basado en el hidrógeno deriva de su obtención. steam reforming of natural gas. modular y económica que despierta un gran interés en las empresas energéticas y de combustibles.URJC_04 Electrólisis Agua Gas Natural Metano Oxid ació Refo n pa rcia l do c on v apo r H2 rma Petróleo HC pesados Etanol Metanol Reformado con vapor ación Gasific BIOMASA Fermentación Metanol Etanol H2 CO2 or on c ado orm f e R vap Ciclo de CO2: Emisiones globales nulas Diferentes rutas para la obtención de hidrógeno. el bioetanol es bastante atractiva ya que posee un elevado contenido en hidrogeno. ya que el bioetanol puede obtenerse a partir de biomasa que utiliza durante su crecimiento CO2. non-toxicity. | A S P E C TO S I N N OVA D O R E S | | I N N OVAT I V E A S P E C T S | Actualmente. De todas las posibles materias primas. el proceso podría considerarse neutro con respecto a las emisiones de CO2. Por tanto. se trata de una tecnología compacta. Además. is the most commonly used and the most competitive method for hydrogen production. Además. • Technical cooperation. el reformado de gas natural es el método más usado y competitivo en la producción de hidrogeno. and storage and handling safety. 151 además reduciría las emisiones de CO2 y el efecto invernadero. la ventaja más importante es que el bioetanol puede obtenerse de forma renovable a partir de la fermentación de biomasa. bioethanol can be produced renewably by fermentation of biomass sources. bioethanol is very attractive because of its high hydrogen content. Among the various feedstocks. | V E N TA JA S C O M P E T I T I VA S | | C O M P E T I T I V E A DVA N TAG E S | La obtención de hidrogeno a partir de bioetanol principalmente aporta ventajas de tipo medioambiental al tratarse de una materia prima que puede obtenerse de forma renovable por fermentación de biomasa. availability. | T I P O D E C O L A B O R AC I Ó N S O L I C I TA DA | | T Y P E O F C O L L A B O R AT I O N S O U G H T | • Cooperación técnica. El gas natural es un combustible fósil y su uso no resuelve el problema de las elevadas emisiones de dióxido de carbono durante el proceso de reformado. and its usage fails to provide a solution to CO2 emissions during the reforming processes. seguridad de almacenamiento y manipulación. Actually. Natural gas is a fossil fuel. Different hydrogen production routes. More importantly. The main advantages of hydrogen production from bioethanol steam reforming are related with the environment since bioethanol is a feedstock which can be obtained renewably by fermentation of biomass sources. Comentarios Las empresas más interesadas en incorporar el reformado de bioetanol serian aquellas dedicadas al sector petroquímico donde el hidro- Comments Industries mostly interested in bioethanol steam reforming are those of petrochemical sector where hydrogen is a reactant in numerous . buena disponibilidad. es . industries related with automotive sector will be also interested. • Development phase. el desarrollo de nuevos catalizadores más activos y selectivos en la producción de hidrogeno si sería susceptible de ser patentado. ya que la tecnología de los procesos de reformado con vapor de agua es ampliamente conocida e independiente de la materia prima que se utilice. process. | E S TA D O D E L A P R O P I E D A D I N D U S T R I A L E I N T E L E C T U A L | | C U R R E N T S TAT E O F I N T E L L E C T U A L P R O P E R T Y | • Secreto industrial. Comentarios Existen procesos patentados de reformado de bioetanol. • National project. junto con la empresas del campo automovilístico. As an example. In this case. Un ejemplo serian empresas como Repsol-YPF y Hynergreen. | GRADO DE DESARROLLO DE LA TECNOLOGÍA| | C U R R E N T S TA G E O F D E V E L O P M E N T O F T H E T E C H N O L O G Y | • En fase de desarrollo. Comments There are patented process of bioethanol steam reforming. Bernardino Muñoz Valadés Universidad Rey Juan Carlos +34 91 488 71 94 F A X : +34 91 488 71 23 C O N TAC T P E R S O N : O R GA N I Z AT I O N : PHONE: E-MAIL: bernardino. | FUENTE DE FINANCIACIÓN DE LA TECNOLOGÍA| | FINANCIAL SOURCE OF THE TECHNOLOGY| • Proyecto nacional.URJC_04 152 geno interviene como reactivo en numerosos procesos. Besides. the development of new catalysts more active and selective towards hydrogen production will be patented in a near future. En este caso concreto. • Secret know how. Repsol-YPF and Hynergreen can be cited. because steam reforming technology is widely known and independent of the feedstock used.munoz@urjc. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES . SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Centro de Investigaciones Energéticas Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT) · Calibration Laboratory of Instruments for Measurement of Solar Radiation |155| · Laboratory of Photovoltaic Inversors for connection to the Mains |156| · Laboratory of Water Pumping Equipment with Photovoltaic Energy |157| · Lighting Photovoltaics Laboratory |158| · Photovoltaic Cell and Module Calibration Laboratory |159| · Photovoltaic Module Qualification Laboratory |160| · Photovoltaic Solar Energy Laboratory |161| · Radiological Environment Division |162| . Energía. Solar cells. Energy. Components and Photovoltaic Systems. | MAGNITUDES DE CALIBRACIÓN| | I N S T R U M E N TO S | | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | | INSTRUMENT| Energía. Energy. y en nuevos conceptos de generación de electricidad utilizando el sol como fuente primaria de energía. and new concepts in generating electricity using the sun as the primary source of energy. Energy. Piranómetros.ciemat. Piranometers.M A I L : jl. Espectrorradiómetros. Energía. The unit Photovoltaic Energy CIEMAT works in the research and development of materials and photovoltaic devices with the aim of increasing efficiency and reducing costs. Pyrheliometers.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N La Unidad de Energía Fotovoltaica del CIEMAT trabaja en la investigación y desarrollo de materiales y dispositivos fotovoltaicos con el objetivo de aumentar el rendimiento y disminuir su coste. Spectroradiometers. CIEMAT C O N T A C T : José Lorenzo Balenzategui Manzanares P H O N E : 91 346 61 06 E .es W E B : www. Energía. Energy.balenzategui@ciemat. Pirheliómetros.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy C A L I B R AT I O N L A B O R ATO R Y O F I N S T R U M E N T S F O R M E A S U R E M E N T O F S O L A R R A D I AT I O N O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies. • • • • • • • • • • • • 155 • • • • Células solares. . es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N En el Laboratorio de Inversores Fotovoltáicos para conexión a la Red Eléctrica se puede caracterizar eléctricamente un inversor fotovoltaico de conexión a red. umbrales de arranque. CIEMAT C O N T A C T : Miguel Alonso Abella P H O N E : 91 346 64 92 E
[email protected] W E B : www. windows of operation in tension and frequency. Components and Photovoltaic Systems. FP). | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Eléctricos. quality of the generated energy (THD. calidad de la energía generada (THD. 156 .M A I L : miguel. thresholds of starting. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Cualificación de inversores fotovoltaicos conectados a la red. Curvas de rendimiento de conversión eléctrica AC/DC. • Electrical. daily curves of performance of the point of higher power. ventanas de operación en tensión y frecuencia. FP). In the Laboratory of Photovoltaic Inversors for connection to the Mains it can ve electrically characterized a photovoltaic inversors. • Qualification of Photovoltaic Inversors conected to the Mains.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L A B O R ATO R Y O F P H OTOVO LTA I C I N V E R S O R S F O R C O N N E C T I O N TO T H E M A I N S O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies.ciemat. Efficiency curves of electrical conversion AC/DC. curvas diarias de rendimiento de seguimiento del punto de máxima potencia. AC systems with dedicated converter or AC systems with frequency converter. • Qualification of Equipment for Water Pumping with Photovoltaic Energy.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L A B O R ATO R Y O F WAT E R P U M P I N G E Q U I P M E N T W I T H P H OTOVO LTA I C E N E R G Y O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Ensayos de Comportamiento. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Cualificación de Equipos de Bombeo de Agua con Fotovoltaica. Medida y evaluación de sistemas DC. The laboratory also measure and evaluate DC systems. 157 .alonso@ciemat. Components and Photovoltaic Systems.es W E B : www.ciemat. In the Laboratory of Water Pumping Equipment with Photovoltaic Energy it can be obtained characteristic curves of height-flow and the performance of the components of a Water Pumpimg Photovoltaic System.M A I L : miguel. • Behaviour Test. CIEMAT C O N T A C T : Miguel Alonso Abella P H O N E : 91 346 64 92 E .es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N En el Laboratorio de Ensayo de Equipos de Bombeo de Agua con Fotovoltaica se pueden obtener las curvas características altura-caudal y los rendimientos de los componentes de un sistema de bombeo fotovoltaico. AC con convertidor dedicado o AC con convertidor de frecuencia. encuadrado en el área de Energía Solar Fotovoltaica del CIEMAT permite realizar análisis de las características luminosas y eléctricas de sistemas de iluminación y sus componentes.es W E B : www. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • • • • • • • • 158 Características luminosas de lámparas y balastros. Test of degradation of lamps and associated equipment. The laboratory is part of the Photovoltaic Energy area of CIEMAT and permit to analyze the electrical and luminous characteristics of lighting systems and their components. Luminous characteristics of lamps and ballasts. Rendimientos de balastos y de lámparas. • Electrical. .C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L I G H T I N G P H OTOVO LTA I C S L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies. Test of electronic ballasts in d.c.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N Este Laboratorio. Degradación y durabilidad de lámparas y equipos asociados.rosillo@ciemat. Performance of lamps and ballasts.M A I L : f. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Eléctricos.ciemat. specially fluorescent lamps and high frequency ballast. Ensayo de balastos electrónicos de c. en especial de lámparas fluorescentes y balastos de alta frecuencia. CIEMAT C O N T A C T : Felix Santiago Garcia Rosillo P H O N E : 91 346 66 72 E .c. Components and Photovoltaic Systems. • Energy. Pm. DE CALIBRACIÓN| 159 • Energía. • Módulos Fotovoltáicos . etc. It belongs to the Renewable Energy Division of the Energy Department of CIEMAT. Pm. CIEMAT C O N T A C T : Fernando Fabero Correas P H O N E : 91 346 67 45 E . • Photovoltaic Modules.) de módulos y células fotovoltaicos en condiciones normalizadas de medida.M A I L : fernando. Su objetivo es la determinación los parámetros eléctricos (Isc. Components and Photovoltaic Systems.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Calibración de Células Solares y Módulos Fotovoltaicos del CIEMAT se creó en 1986 y se encuadra dentro de su División de Energías Renovables (Departamento de Energía). • Energy.fabero@ciemat. Its activity is focused in the determination of the electrical parameters of PV solar cells and modules (Isc. Voc.ciemat.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy P H OTOVO LTA I C C E L L A N D M O D U L E C A L I B R AT I O N L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies. . Voc. • Energía. | MAGNITUDES | I N S T R U M E N TO S | | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | | INSTRUMENT| • Células Solares Fotovoltaicas.) under Standard Test Conditons.es W E B : www. etc. • Solar Cells. The CIEMAT PV Cell and Module Calibration Laboratory was created in 1986. It belongs to the Renewable Energy Division of the Energy Department of CIEMAT. The CIEMAT PV Module Qualification Laboratory was created in 1986.ciemat.M A I L : fernando.fabero@ciemat. 160 . | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Cualificación de módulos fotovoltaicos de silicio cristalino. • Qualification of Photovoltaic modules of thin layers.es W E B : www. • Cualificación de módulos fotovoltaicos de lámina delgada.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy P H OTOVO LTA I C M O D U L E Q UA L I F I C AT I O N L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Eléctricos.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Cualificación de Módulos Fotovoltaicos del CIEMAT se creó en 1986 y se encuadra dentro de su División de Energías Renovables (Departamento de Energía). CIEMAT C O N T A C T : Fernando Fabero Correas P H O N E : 91 346 67 45 E . Su objetivo es la realización de ensayos particulares a módulos fotovoltaicos con el objetivo de establecer su adecuación a las normas de fiabilidad publicadas para estos dispositivos. • Electrical. Its activity is focused in performing specific tests included in reliability Standards available for PV modules. • Qualification of Photovoltaic Modules of cristaline silica. Components and Photovoltaic Systems. Ensayos de Inversores FV autónomos. CIEMAT C O N T A C T : Faustino Chenlo Romero P H O N E : 91 346 67 43 E . • Enviroment. Test of Photovoltaic Inversors. . Components and Photovoltaic Systems. At least. Climatic and Durability test on solar cells.chenlo@ciemat. It gives special attention to characterization and calibration of power and performance of cells and PV modules. Caracterización de Células Solares FV.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy P H OTOVO LTA I C S O L A R E N E R G Y L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Renewable Energies.es W E B : www. Ensayos Climáticos y de Durabilidad. Por último destacar la nueva actividad relacionada con la degradación en operación de módulos FV y la relación entre potencia nominal y producción anual de energía para distintas tecnologías de células solares. CIEMAT PV solar energy Laboratory are focused in test. Characterization of solar cells. • Behaviour test. Dedica una especial atención la caracterización y calibración de potencias y rendimientos de células solares y módulos FV. 161 | TYPES OF TEST| | T I P O D E E N S AY O | • Ambientales. • Eléctricos. and relations between nominal power and yearly energy production considerig different solar cell technologies. • Electrical. medida y calibración de componentes fotovoltaicos tanto para sistemas fotovoltaicos autónomos como para sistemas FV conectados a la red. Ensayos Particulares Módulos FV para Edificios. a new activity related to degradation of PV modules at working conditions must be considered.M A I L : faustino.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N Las actividades del Laboratorio de Energía Solar Fotovoltaica del CIEMAT se centran en ensayo. | TEST METHODS| | M É T O D O S D E E N S AY O | • • • • • Ensayos de Baterías Fotovoltaicas (FV). • • • • • Test of Photovoltaic Batteries. • Ensayos de comportamiento.ciemat. Tests of Photovoltaic modules in buildings. measurement and calibration of PV components both applied to grid connected and stand alone PV systems. ciemat. Determination of tritio in water.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N La División de Medio Ambiente Radiológico del CIEMAT lleva a cabo actividades para el control de la radiactividad en personas y el medio ambiente y su dosimetría. • Químicos.delgado@ciemat. The laboratories operate under authorization and inspection of the Consejo de Seguridad Nuclear. Los laboratorios operan en régimen de autorización e inspección por parte del Consejo de Seguridad Nuclear y se dispone además de Acreditación ENAC para alguno de los ensayos (ENAC nº 144/LE471). • Determinación de emisores alfa y gamma.M A I L : antonio. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Determinación del índice de actividad alfa total en agua y atmósfera. • Radiactive.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy RADIOLOGICAL ENVIRONMENT DIVISION O R G A N I Z A T I O N : Environment Department.es W E B : www. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Radiactivos. One of the essays is accredited (ENAC nº 144/LE471) while some others are in the way to be accredited as well. • Determinación del índice de actividad beta total en atmósfera. The CIEMAT Radiological Environment Division carries out activities aiming at the control of the radioactivity and dosimetry in persons and the environment. CIEMAT C O N T A C T : Antonio Delgado Martínez P H O N E : 91 346 67 26 E . For it a large number of experimental and calculation methods are employed. Determination of alfa an gamma emisors. • Determinación de isótopos radiactivos en agua y atmósfera. Determination of radiactive isotopes y water and in atmosfere. • Determinación de tritio en agua. • • • • • 162 Determination of the total Beta Index in water. Determination of the total Alpha Index in water and in atmosfere. . • Chemical. se emplean para ello un amplio abanico de técnicas experimentales y de cálculo. estando otros en fase avanzada de preparación. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) · Electricity Laboratory |164| · Optical and Electrical signal Laboratory |165| · Radiofrequency and Microwaves laboratory |166| · Solar Cells Testing Laboratory |167| · Vehicle Test and Certification Centre |168| . • Quotient Standards.C multimeters and high precision calibrators. • Patrones de alterna. • Intensity generators and meters. Tensión c.C. The Electricity Laboratory is a part of INTA’s Metrology and Calibration Centre. Cociente de tensiones. Tension. . Angulo de fase. • Generadores y medidores de Intensidad.inta. Intensidad c.a. A.c. multímetros y calibradores. quotient. • Patrones de capacidad. Phase Angle. Inductancia. Tension. Acreditación por ENAC: Expediente 16 / LC195 (Electricidad / Baja Frecuencia). • Capacity Standards. A. • Patrones de relación. Tension quotient. • Inductance Standards. • Patrones de resistencia eléctrica. standard resistors. D. standard inductor and capacitator.es W E B : www. DCV standard.a.c. • Quotient Standards.a. Intensity. Capacity.C Intensity.C. Relación de transformación • Patrones de relación.C. | MAGNITUDES | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | 164 DE CALIBRACIÓN| | I N S T R U M E N TO S | • Tensión c. 16/LC195). Es patrón nacional de capacidad. inductancias y capacidades patrón. multímetros y calibradores de alta precisión. de referencias de tensión alterna. ACV standard. Inductance. It is the holder of the National Standards of capacity. • Electric Resistance Standards. de referencias de tensión continua. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Patrones de continua. INTA C O N T A C T : Manuel Manzano Míguez P H O N E : 91 520 10 84 E . • Generadores de fase. • Patrones de Inductancia. de resistencias patrón. Capacidad. Intensidad c. • Phase Generators.M A I L :
[email protected] INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Electricidad está encuadrado dentro del Centro de Metrología y Calibración del INTA. Resistencia. • A.C multimeters and calibrators. • Intensity generators and meters. • D. en tensión c. Resistance. AC Transformation. | INSTRUMENT| • D.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy E L E C T R I C I T Y L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Metrology and Calibration Area. It is accredited by ENAC (National Certification Entity) in the following areas: Electricity / Low Frequency (Exp. • Generadores y medidores de Intensidad. oscilloscopes. osciloscopios. phase noise measurement. It is accredited by ENAC (National Certification Entity) in the following areas: Radiofrequency (Exp. receivers. de medida de ruido de fases. Analizadores de señal. de receptores. • Power.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy O P T I C A L A N D E L E C T R I C A L S I G N A L L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Metrology and Calibration Area. • Attenuation. • Signal Generators and Signal Analyzers.es W E B : www. de tiempos rápidos de transición. INTA C O N T A C T : Javier Cebollero Casal P H O N E : 91 520 15 17 E . 16/LC151) and Low Frequency (Exp. 16 / LC144).inta.: 16/LC195). Analizadores de señal. | MAGNITUDES | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | DE CALIBRACIÓN| • Potencia. 16 / LC151 (Tiempo y Frecuencia) y 16 / LC 195 (Baja Frecuencia).M A I L : cebollerocj@inta. | INSTRUMENT| • Signal Generators and Signal Analyzers. It carries out calibrations of signal generators. fast rise generators.es 165 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Señal Óptica y Eléctrica forma parte del Centro de Metrología y Calibración del INTA. Time and Frequency (Exp. spectrum analyzes. . Realiza calibraciones de generadores de señal. The Optical and Electrical signal Laboratory is a part of INTA’s Metrology and Calibration Centre. • Generadores de señal. Acreditación ENAC: Expediente 16 / LC144 (Radiofrecuencia). • Atenuación | I N S T R U M E N TO S | • Generadores de señal. de analizadores de espectro. de impedancia. attenuation. | MAGNITUDES | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | DE CALIBRACIÓN| • Atenuación. de patrones de ruido. impedance. de pasos y continuamente variables. | I N S T R U M E N TO S | • Atenuadores fijos. 16/LC144). • Fuentes de ruido y amplificadores. It carries out calibrations of standards of power. and amplifiers. Acreditación ENAC: Expediente 16 / LC144 (Electricidad / Alta Frecuencia). • Impedancia.es W E B : www. | INSTRUMENT| • Variable. • Ruido. . It is accredited by ENAC (National Certification Entity) in the following areas: Electricity / High Frequency (Exp. de analizadores de redes. • Power. de atenuación. • Dispositivos de una y dos puertas.es 166 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Radiofrecuencia y Microondas forma parte del Centro de Metrología y Calibración del INTA. • Attenuation. • Noise.M A I L : lopezfv@inta. INTA C O N T A C T : Valentín López Fernández P H O N E : 91 520 15 69 E .C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy R A D I O F R E Q U E N C Y A N D M I C R OWAV E S L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Metrology and Calibration Area. • Coaxial Power Sensors. • Impedance. noise standards. The Radiofrequency and Microwaves laboratory is a part of INTA’s Metrology and Calibration Centre. • One and Two Doors Devices. Fixed. network analyzers. • Sensores de potencia en coaxial. • Noise sources.inta. Realiza calibraciones de patrones de potencia. • Potencia. and Step Attenuators. c. Included in the Equipment and Systems Laboratory of the Nacional Institute of Aerospace Technology (INTA). the main aim of this laboratory is to provide technical support to the European Space Agency (ESA) in matters related to photovoltaic technology for space applications.c. Characterization of solar cells. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • • • • • • • • 167 Físicos. • Solar cells. Mechanical.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy S O L A R C E L L S T E S T I N G L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Equipment and Systems Department.es W E B : www. . Medida de degradación ultravioleta de materiales. Ambientales. Environment. Measurement of roughness.M A I L : gomezrt@inta. determined technical procedures and an organization and management scheme. Mecánicos. | I N S T R U M E N TO S | | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | | INSTRUMENT| • Células solares. High and low temperature electrical measurements. specialized staff. personal especializado. For the development of this activity. Caracterización eléctrica de paneles. Characterization-electric panels. el laboratorio cuenta con equipos e instalaciones. | MAGNITUDES DE CALIBRACIÓN| • Intensidad eléctrica. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • • • • • • • • • • Caracterización de Células solares. Measurement of ultraviolet degradation of materials. INTA C O N T A C T : Trinidad Juliana Gómez Rodriguez P H O N E : 91 520 18 73 E . También está capacitado para ofrecer servicios en otros campos. • Intensity d. procedimientos técnicos establecidos y un esquema de organización y gestión. Eléctricos.inta. c. It is also qualified to offer services in other areas such as the measurement of thermo-optic properties or environmental tests.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N Incluido en el Departamento de Equipos y Sistemas del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial. el principal objetivo de objetivo este laboratorio es proporcionar soporte técnico a la ESA en aquellas materias relativas a la Tecnología fotovoltaica para aplicaciones espaciales. Electric. Physical. the laboratory is provided with the necessaries equipment and installations. Para desarrollar esta actividad. como por ejemplo medidas de propiedades termo-ópticas o ensayos ambientales. Medida de rugosidad. Medidas Eléctricas de Alta y Baja Temperatura. • Ensayos de Combustibles. Lubricats and Related Products. investigación y desarrollo sobre: . | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Ambientales. • Químicos. europea. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Ensayos de Seguridad Activa y Pasiva en automóviles. Consumo y Potencia en automóviles. • Tests of Active and Passive Security in automobiles. . . European and worldwide rules regarding safety and environment of vehicles and breaking liquids. • Ensayos de comportamiento. · Tests. y mundial sobre seguridad y medio ambiente de vehículos y líquidos de frenos.es W E B : www. Consumption and Power in automobiles Tests of Fuels. INTA C O N T A C T : Juan Antonio Hernanz P H O N E : 91 520 13 68 E . The main functions / activities of this laboratory are the following: · Certification according to the national.es 168 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N Las principales funciones o actividades que realiza este laboratorio son las siguientes: · Certificación de normativa nacional.Safety and environment of vehicles.inta. • Enviroment.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy V E H I C L E T E S T A N D C E R T I F I C AT I O N C E N T R E O R G A N I Z A T I O N : Vehicle Test and Certification Centre. Lubricantes y Afines. • Determination of Pollutant Emissiosn. • Behaviour Tests. research and development in the areas: . .Seguridad y medio ambiente de vehículos. • Chemical.Combustibles y lubricantes. • Emisiones Contaminantes.M A I L :
[email protected] and lubricants. · Ensayos. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Instituto de Salud Carlos III (ISCIII) · Ionizing Dosimetry Laboratory|170| . 170 . • Enviroment Dosimetry by termoluminiscence. está oficialmente reconocido por el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN). as External Personal Dosimetry Service.es W E B : www. • Health and Hygiene.M A I L : cruiz@isciii. como Servicio de Dosimetría Personal Externa. Nº exp. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Dosimetría Personal por termoluminiscencia. gamma y beta.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Dosimetría de Radiaciones Ionizantes del Servicio de Radioprotección del CNSA. beta and X radiations. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Ambientales. It realizes area and personal dosimetry of gamma. Nº 223/LE/480. The Ionizing Dosimetry Laboratory of Radioprotection Service of CNSA is officially recognized for the Consejo de Seguridad Nuclear (NSA). This Laboratory is accredited for ENAC. Este Laboratorio está acreditado por ENAC. Realiza dosimetría personal y de área X. • Personal Dosimetry by termoluminiscence.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy I O N I Z I N G D O S I M E T R Y L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Radioprotection Service. • Salud e Higiene. 223/LE/480. ISCIII C O N T A C T : Carmen Ruiz Gimeno P H O N E : 91 509 79 85 E . exp.isciii. • Dosimetría Ambiental por termoluminiscencia. regulatory authority in Spain. autoridad reguladora en España. • Enviroment. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Universidad de Alcalá (UAH) · Electrical Calibration Laboratory|172| · Electromagnetic Compatibility Laboratory|173| . • Power meters. Phase Angle. • Current Sources.c. A. Resistance. • Tensión c. pinzas amperimétricas. • Signal Generators. • Signal Generators. The Electrical Calibration laboratory inside CATECHOM provides traceability in three areas: DC. • • • • • • • • A.uah. shunts.C. • Phase meters. • Generadores de señal. Osciloscopios.Tension. Intensity. Period. • Voltmeters. • Medidores de armónicos. Tension. amperometric pinzers.M A I L : ifdez@depeca. • Amperímetros. signal generators. • RTD’s. • • • • • • • • Frecuence. frecuency meters. Length.C.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy E L E C T R I C A L C A L I B R AT I O N L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : CATECHOM. Oscilators. • Resistances.uah. UAH C O N T A C T : Ignacio Fernández Lorenzo P H O N E : 91 885 65 39 E . • Resistencia. Impedancia.C. Impedance. • Capacímetros.a. generador de señal. • Cajas de décadas. • Longitud. osciladores. | INSTRUMENT| • Voltmeters. • Signal Generators. • GPS’s. resistencias. • Fuente de alimentación. shunts. Tension. GPS’s. Corriente Alterna Alta Frecuencia y Tiempo y Frecuencia.C.C. GPS’s. | MAGNITUDES | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | DE CALIBRACIÓN| 172 • Tensión c. • Oscilloscopes. Level and Temperature Meters. • GPS’s. • Current Sources. amperometric pinzers. Oscilators. • Power sources. Preasure and Vacuum. Temperatura. GPS’s. osciladores. • Presión y vacío. • Power sources. • D. Temperature.es W E B : www2. • Amperometer. GPS’s.C. • Armonic meters. Frecuence. • Osciloscopios. • Tensión c. A. pinzas amperimétricas. AC (High Frequency) and Time & Frequency. medidores de nivel. oscilloscopes. • Sistemas presurizados. • Capacity meters. • Fuente de corriente. • Voltmeters. • Fasímetros. Attenuation. Potencia. Low Frequency AC (accredited by ENAC with number 173/LC423). signal generators. • Tensión c. Oscilators. • Intensidad c. • Potenciómetros. oscilloscopes. shunts. Tension. • Pressurized System. generador de señal. • Generadores de señal.a. Angulo de fase. Phase Angle.a. Capacity. Osciloscopios. • Tensión c. • Frecuencia. • D.c. | I N S T R U M E N TO S | • Voltímetros. Angulo de fase. • Signal Generators. frecuency meters. • Voltímetros. • Ohmeters.C. • • • • • • D. shunts. medidores de nivel y temperatura. GPS’s. • Generadores de señal. medidores de aislamiento. Tension. Intensity. Isolation meters. • Ohmetros. Intensity. • Amperometer. GPS’s. Termopares. Resistance. • Periodo. Time. Atenuación. • Voltmeters. • Cajas de décadas. • Resistencia.C. frecuencímetros. A.a. Phase Angle. • • • • • • • • Intensidad c. • Frecuencia.es/catechom INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Calibración Eléctrica del CATECHOM da trazabilidad en tres áreas: Electricidad Corriente Continua y Alterna Baja Frecuencia (acreditado por ENAC con el número 173/LC423). frecuencímetros.a. • D. • Voltímetros. • Amperímetros. resistencias. • Intensidad c.C. . osciladores. • Intervalo de tiempo. • Generadores de señal. • Resistances. • Intensidad c. Capacidad.c. Termocouples. Oscilators. • Voltímetros. • Fuente de corriente. Power. • Fuente de alimentación. • Angulo de fase.c. Level Meters. osciladores. A. • RTD’s. Intensity. Inmunidad radiada de RF en cámara semianecoica. Magnetic field immunity Voltage dip immunity. Conducted disturbances immunity. Surge Immunity testing. Inmunidad conducida a los campos de RF.EN55014-1). The radiated emission tests cover the frequency range from 30 MHz to 18 GHz and those from conducted emission are from 9 kHz to 30 MHz. Immunity to radiated radio frequencies in semianechoic chamber. Electrical fast transient/burst immunity. . | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Compatibilidad Electromagnética. así como ensayos de armónicos y fliker en la alimentación de equipos. Inmunidad a los campos magnéticos Inmunidad a los cortes y microcortes de tensión.uah.es/catechom 173 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El laboratorio de Compatibilidad Electromagnética puede realizar ensayos de emisión e inmunidad electromagnética. Inmunidad a las ondas de choque. los de emisión conducida entre 9 kHz y 30 MHz. Los ensayos de emisión radiada abarcan el margen de frecuencias de 30 MHz a 18 GHz. EN55014-1).es W E B : www2. • Electromagnetic compatibility.ruiz@uah. The laboratory of EMC is able to accomplish electromagnetic emission and immunity tests. Radiated and conduced emission in semianechoic chamber. Inmunidad a las descargas electrostáticas.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy E L E C T R O M AG N E T I C C O M PAT I B I L I T Y L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : CATECHOM.M A I L : miguel. Esta sección tiene una acreditación ENAC (574/LE1083) dentro del alcance de emisión conducida (EN 55022. The EMC section has an accreditation from ENAC (574/LE1083) in conducted emission (EN 55022. Electrostatic discharge immunity. It also provides harmonic and flicker tests inside power lines of the electronics equipments. UAH C O N T A C T : Miguel Ángel Ruiz Arroyo P H O N E : 91 885 65 39 E . EN 55011. EN 55011. Inmunidad a los transitorios rápidos en ráfagas. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • • • • • • • • • • • • • • • • Emisión radiada y conducida en cámara semianecoica. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES : UN DE III • AR I • I SID A D MA D ID ER R V C I L OS I UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) · Biomass Fuels Characterization Laboratory|175| · Infrared Imaging and IR Thermography Laboratory|176| · Laboratory for High Voltage Research and Testing|177| . index of combustion. • Químicos. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Determinación de propiedades funcionales de combustibles: Densidad aparente. • Determination of the content of humidity.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy B I O M A S S F U E L S C H A R AC T E R I Z AT I O N L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Thermal Engineering and Fluids Department. • Determinación de la distribución granulométrica. • Determination of the content of sulphur and chlorine. índice de resistencia a la disgregación. hidrógeno y nitrógeno. 175 . poder calorífico. • Caracterización de efluentes de los procesos térmicos (combustión y gasificación) mediante análisis termogravimétrico. • Determinación del grado de sinterización/fusibilidad de las cenizas.M A I L : ulpiano@ing. • Determination of the degree of sinterization/fusibility of the ashes • Determination of the particle size distribution. which works in fluidized beds and their application in biomass gasifiers and the Fluid Mechanics Group (GMF). • Chemical.es W E B : www. • Determination of functional properties of fuels: Apparent density. the Energy Systems Engineering group (ISE). • Enviroment. índice de combustión. • Determination of the total content of C. • Físicos. with experience in the study of multiphase flows and combustion processes.uc3m. que trabaja en lechos fluidizados y su aplicación como gasificadores de biomasa y el grupo de Mecánica de Fluidos (GMF). • Determinación del contenido de azufre y cloro. El laboratorio está integrado por el personal de dos grupos de investigación de la UC3M. The laboratory is integrated by two research groups from the UC3M. UC3M C O N T A C T : Ulpiano Ruiz-Rivas Hernando P H O N E : 91 624 84 63 E . con experiencia en el estudio de los procesos de combustión y flujos multifásicos. volatile compounds and ashes. • Determinación del contenido total de carbono. volátiles y cenizas. in order to determine its fuel properties and quality. el grupo de Ingeniería de Sistemas Energéticos (ISE). | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Ambientales. • Determinación del contenido de humedad. BIOLAB offers a service of physical. • Characterization of effluent of the thermal processes (combustion and gasification) by means of thermogravimetry. al objeto de determinar sus propiedades y calidad como combustible. • Physical.uc3m. physico-chemical and energetic characterization of biomass.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El BIOLAB tiene como objetivo proporcionar un servicio de caracterización física. físico-química y energética de la biomasa. H and N. heating power. index of resistance to disintegration. such as: automotive.uc3m. • Determinación de Estanqueidad en tuberías mediante imagen espectral infrarroja. developing specific applications to the industries. etc..es W E B : http:\\latir.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy I N F R A R E D I M AG I N G A N D I R T H E R M O G R A P H Y L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Physics Department. desarrollando aplicaciones específicas para la industria de automoción. gas detection. 176 DE CALIBRACIÓN| • Temperatura • Temperatura . | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Ambientales. • Study of the Emission of Pollutant Gases by means of Infrared Spectroradiometry. UC3M C O N T A C T : Fernando López Martínez P H O N E : 91 624 94 68 E . • Temperature. environmental. etc. • Ensayos no destructivos. • Physical. detección de gases. medioambientales. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Determinación de No Uniformidad Térmica por termografía infrarroja. energetic industry. • Determinación de Resistencia de Materiales a Fuego. • Físicos.es INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El LATIR está especializado en el uso de Imagen Infrarroja (IR) y Termografía para el análisis de combustiones.M A I L : fernando. • Estudio de la Emisión de Gases Contaminantes mediante Espectrorradiometría Infrarroja • Determination of Not Thermal Uniformity by Infrared thermography. LATIR is specialized in Infrared Imaging and IR Thermography applied to combustion analysis. studies of IR plume emission. • Determination of Watertightness in pipes by means of spectral infrared image. • Not destructive tests. etc. • Infrared Thermography Chambers. etc.lopez@uc3m. seguridad ante incendios. defence. aeronáutica. fire safety. • Temperature. industrias energéticas. • Enviroment. • Study of structure and spread of flames by means of multispectral infrared image. | MAGNITUDES | I N S T R U M E N TO S | | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | | INSTRUMENT| • Pirómetros Infrarrojos. • Cámaras de Termografía Infrarroja. • Estructura y Propagación de llamas mediante imagen multiespectral infrarroja. • Infrared Pirometers. optimization of remote sensing temperature measurement processes. defensa. emisión IR de plumas. aeronautic. optimización de procesos de medida de temperatura a distancia. • Determination of Resistance to Fire of Materials. medida y diagnóstico.M A I L : jsanz@ing. Also. ensayos de impulso. capacitance and tg d measurements. capacidad y tg delta. We keep close relationships with several Spanish electric utilities. advanced measurement and diagnosis methods and techniques such as dielectric espectroscopy. medidas de capacidad y factor de pérdidas. • Ensayos de aislamiento y descargas parciales. The Laboratory for High Voltage Research and Testing (LINEALT) has been working since its creation in 2000 in the analysis and characterisation of insulating materials (solid. . formación permanente o asesoramiento técnico. capacity and tg delta.uc3m. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Ensayos de rigidez dieléctrica. • Tests of isolation and partial discharges. • Ensayos de aislamiento. continuous educational activities and technological consultancy. Some of these measurements can be also made on-site. frequency response analysis. partial discharges. ageing and endurance tests. impulse tests. enamel-varnish).).es W E B : http://electrica. space-charge measurements or temperature imaging have been recently incorporated to our facillities. ensayos de envejecimiento.). etc. medida de carga especial o termografía infrarroja. • Tests of isolation. electrical equipment manufacturers and end-users of electrical equipment and apparatus by means of I+D activities. investigación bajo contrato. descargas parciales.uc3m. Recientemente se han incorporado al laboratorio técnicas avanzadas de ensayo. fabricantes y usuarios de equipos y aparatos eléctricos por medio de actividades de I+D. • Electrical. poliméricos. UC3M C O N T A C T : Javier Sanz Feito P H O N E : 91 624 94 77 E . análisis de respuesta en frecuencia. • Tests of dielectric strenght. sistemas papel-aceite. as well as the application of a variety of high-voltage test techniques and measurements (applied DC and AC voltage up to 100 kV rms. etc. etc. Algunas de estas medidas puede realizarse en campo.). research under contract. como la espectroscopía dieléctrica.es/~linealt 177 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Investigación y Ensayos en Alta Tensión (LINEALT) ha venido trabajando desde su creación en 2000 en el análisis y la caracterización de materiales y sistemas aislantes (sólidos.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L A B O R ATO R Y F O R H I G H VO LTAG E R E S E A R C H A N D T E S T I N G O R G A N I Z A T I O N : Electric Engineering. El Laboratorio LINEALT mantiene habitualmente relaciones de colaboración con compañías eléctricas. así como en la aplicación y el desarrollo de diversas técnicas de medida y ensayo en alta tensión (tensión aplicada en continua y en alterna hasta 100 kV eficaces. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Eléctricos. polymeric) and systems (oil-paper. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED) · Surface Chemistry Laboratory|179| . desarrollo. surgido del Grupo de Diseño Molecular de Catalizadores Heterogéneos (UNED-CSIC).M A I L : aguerrero@ccia. The laboratory offers its services of analysis and scientific and technical advice on them. development. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Químicos. diseño y síntesis de materiales. is especialized in surface-analytical techniques of chemical characterization of solids by XPS. • Chemical | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| Determinación de elementos químicos en superficies sólidas mediante: • Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X (XPS). All of this has direct application in research. emerged from the Group of Molecular Design of Heterogeneous Catalysts (UNED-CSIC).es W E B : www. Todo ello tiene aplicación directa en investigación. design and synthesis of materials. está especializado en la caracterización química de superficies sólidas mediante técnicas de XPS. SIMS and AES. • Espectrometría de masas de iones secundarios. • Secondary ions mass spectrometry (SIMS).uned. UNED C O N T A C T : Antonio Guerrero Ruiz P H O N E : 913987344 E . (SIMS).uned.es 179 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El laboratorio de Química en Superficies de la UNED. The laboratory in Surface Chemistry at UNED. Surface-analytical techniques of chemical characterization of solids: • X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy S U R FAC E C H E M I S T R Y L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Sciences Faculty. El laboratorio ofrece entre sus servicios la elaboración de estos ensayos y asesoramiento científico y técnico sobre los mismos. . • Espectroscopía electrónica Auger (AES). • Auger electron spectroscopy (AES). SIMS y AES. SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Universidad Politécnica de Madrid (UPM) · Fluid-Dinamic Test Laboratory|181| · High Voltage Laboratory|182| · Laboratory of Industrial Chemical Testing|183| · Laboratory of Magnetic Measurements|184| · Laboratory of Petroleum Products|185| . | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Caracterización aerodinámica de perfiles de turbomaquinaria y aerogeneradores.D I N A M I C T E S T L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos.M A I L : benigno. • Análisis de transferencia de calor en problemas de convección. • Aerodynamics characterization of turbomachinery and wind turbine profiles.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy F L U I D . both in basic and applied research problems. heat transfer and aeroacustics using high resolution instrumentation. • Physical. • Convective heat transfer characterization.upm. • Acoustic. • Estudios de flujo en capa límite. • Aeroacustic noise determination.es/zope/DMT/investigacion 181 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Ensayos Fluidodinámicos realiza estudios experimentales en fluidodinámica. utilizando instrumentación de alta resolución tanto en problemas de investigación básica como aplicada. • Boundary layer flow studies. The Laboratorio de Ensayos Fluidodinamicos performs experimental studies in fluidynamics. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Físicos. UPM C O N T A C T : Benigno Lázaro P H O N E : 91 336 41 61 E . transferencia de calor y aeroacústica.lazaro@upm. • Determinación de fuentes de ruido aerodinámico.dmt.es W E B : http://webserver. . • Acústicos. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • Nivel de aislamiento a frecuencia industrial. The LCOE is the associated laboratory of the “Centro Español de Metrología” to maintain the National high voltage Standards and it was the first calibration laboratory accreditated by ENAC.M”. • Test of isolation to industrial frecuences.T. • Descargas Parciales.etsii.es WEB: - 182 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N Laboratorio con instalación de ensayo de alta tensión alterna de hasta 690 kV. The main activities developed in this laboratory are focused in the insulation diagnosis field and in high voltage measurements in coordination with LCOE. Industrial de la U. It was created due to the collaboration agreements with the Laboratorio Central Oficial de Electrotecnia (LCOE).M A I L :
[email protected]. UPM C O N T A C T : Fernando Garnacho Vecino P H O N E : 91 336 68 41 E .U.I. Industrial de la U. This laboratory belongs to “Departamento de Ingeniería Eléctrica de la E. Fue creado con motivo de los convenios de colaboración en las líneas de I+D+i establecidos con el Laboratorio Central Oficial de Electrotecnia (LCOE). . Su actividad se centra especialmente en el área del diagnóstico de los aislamientos y de la metrología de Alta Tensión. This laboratory participates very actively in international meetings about high voltage testing and measuring techniques (CIGRE and IEC working groups).C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy H I G H VO LTAG E L A B O R ATO R Y O R G A N I Z A T I O N : Electric Engineering.I. Este laboratorio depende del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la E.U. • Electrical. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Eléctricos.upm. Como es sabido el LCOE es laboratorio depositario de los patrones nacionales de alta tensión asociado al Centro Español de Metrología y está acreditado por ENAC con el Nº 1 de acreditación. • Tests of isolation and partial discharges. The main generator is a high voltage resonant system up to 690 kV.P. Participa internacionalmente en grupos de trabajo de estudio y desarrollo de las técnicas de ensayo y medida de alta tensión (grupos de trabajo de CIGRE e IEC).P.T. Determination of pH and
[email protected]. Elemental Analysis. LEQIM is accredited by ENAC with the accreditation 365/LE 773 in chemical testing of coal and coke. The Laboratory of Industrial Chemical Testing of the Department of Chemical Engineering and Fuels of the ETS of Mining Engineering of the Technical University of Madrid (LEQIM) is specialized in chemical testing of fossil and alternative solid fuels. UPM C O N T A C T : Carmen Clemente Jul P H O N E : 91 336 69 89 E . Determinación de pH y sulfatos. . • Químicos.es/dep/Ingen-Quimica-Comb/Organi-Lequim.M A I L : carmen. Está acreditado por ENAC con la acreditación 365/LE 773 en ensayos químicos de carbón y coque. Determinación de cenizas por calcinación.upm. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • • • • • • • • 183 Análisis Elemental.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L A B O R ATO R Y O F I N D U S T R I A L C H E M I C A L T E S T I N G O R G A N I Z A T I O N : Department of Chemical Engineering and Fuels. • Chemical. Determination of ashes by calcination.es W E B : www. Determinación de elementos metálicos.htm INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Ensayos Químicos Industriales del Departamento de Ingeniería Química y Combustibles de la ETS de Ingenieros de Minas de la Universidad Politécnica de Madrid (LEQIM) está especializado en ensayos químicos de combustibles sólidos fósiles y alternativos. Determination of metallic elements. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • Ambientales. • Enviroment. fue calificado y clasificado por el Sevicio de Calibración Industrial (SCI) del MINER como “Laboratorio de Calibración”. • Magnetic Induction. el la subárea de Medidas Magnéticas del Área de Electricidad. | INSTRUMENT| • Gaussmeters. . Industrial inside the Universidad Politécnica de Madrid was qualified and classified by the Industrial Calibration Service (ICS) of MINER as “Calibration Laboratory”.M A I L : jorge. bobinas de Hemholtz. Industrial de la Universidad Politécnica de Madrid.T. The Laboratory of Magnetic Measurements at E.U. • Medidores de pérdidas en el hierro (Marco de Epstein. • Magnetic meters Epstein devices. • Campo magnético a 50 Hz.es/departamentos/die/index. • Fluxímetros. Hemholtz Coils.T.986.C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L A B O R ATO R Y O F M AG N E T I C M E A S U R E M E N T S O R G A N I Z A T I O N : Electric Engineering. medidores digitales). • Magnetic Flux Density. UPM C O N T A C T : Jorge Moreno Mohino P H O N E : 91 336 68 52 E . • Materiales Magnéticos (permeabilidad). de acreditación 17/LC099/96. imanes permanentes.es W E B : http://www. magnético. • Magnetic Field at 50 Hz.htm 184 INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Medidas Magnéticas de la E. | MAGNITUDES DE CALIBRACIÓN| • Inducción magnética. • High Frecuence Electric and Magnetic Field. • Magnetic Fluxmeters.I.por resolución de 22 de Enero de 1986. • Campo eléctrico y magnético de alta frecuencia. This Laboratory is accredited by
[email protected]. El laboratorio está acreditado por ENAC. in the field of Magnetic Measurements belonging to the Electricity Area. con el nº.upm.euiti. • Densidad de flujo. • Magnetic Materiasl (permeability).U. permanent magnets. with accreditation registered number 17/LC099/96. | I N S T R U M E N TO S | | C A L I B R AT I O N PA R A M E T E R | • Gausímetros. Resolution dated 22nd January 1. Determination of the sulfur content by X-rays Fluorescence. Its membership to LECEM (Laboratory of Tests and Calibrations of the School of Mines) permit it to obtain a support for quality management and the maintenance of ENAC accreditation (nº 396/LE762). Químicos. Determination of the color in fuels. Ensayos no destructivos. ensayos e investigación. Test of distillation Determination of the density in fuels. Determination of corrosion to copper. quality control. Su pertenencia al LECEM (Laboratorio de Ensayos y Calibraciones de la Escuela de Minas) le da un soporte para la gestión de la calidad y el mantenimiento de la acreditación de ENAC (nº 396/LE762). The Laboratory of Petroleum Products (LPP). Determination of the Fiscal tracer by Spectrophotometry. está dotado con los equipos más modernos y adaptados a la última tecnología.es W E B : www. Fire. Chemical. estando especializado en las áreas de análisis. Determination of the Flash Point by Pensky Martens. UPM C O N T A C T : Jesús Sánchez Caba P H O N E : 91 336 70 64 E .upm.htm INFORMACIÓN ADICIONAL A D D I T I O N A L I N F O R M AT I O N El Laboratorio de Productos Petrolíferos (LPP). Determinación de la densidad en combustibles. Determinación del trazador Fiscal por Espectrofotometría. Determinación del contenido en azufre por Fluorescencia de Rayos X. Determination of the calorific Power. perteneciente a la Fundación Gómez Pardo de la ETSI de Minas de Madrid. Determinación del punto de inflamación por Pensky Martens. Determinación de corrosión al cobre. Not destructive Test. testing and research. Physical.es/inv/Lab. | M É T O D O S D E E N S AY O | | TEST METHODS| • • • • • • • • • • • • • • • • Ensayo de destilación.M A I L : jesus. Físicos. Determinación del color de combustibles.scaba@upm. control de calidad.Prod-Petroliferos. | T I P O D E E N S AY O | | TYPES OF TEST| • • • • • • • • 185 Fuego. .C AT Á L O G O D E Energía SERVICIOS TÉCNICOS TECHNICAL SERVICES Energy L A B O R ATO R Y O F P E T R O L E U M P R O D U C T S O R G A N I Z A T I O N : Chemistry and Fuels Department.minas. Determinación del Poder calorífico superior. belonging to the Fundación Gómez Pardo of the ETSI de Minas of Madrid is equipped with the most modern technologies and specialized in the areas of analysis. . COMUNIDAD DE MADRID . S U P P O R T E D B Y G E N E R A L D I R E C TO R AT E OF RESEARCH AND UNIVERSITIES.PROGRAMAS DE ACTIVIDADES DE I+D EN ENERGÍA DE LA COMUNIDAD DE MADRID R&D MADRID NETWORKS. devices and photovoltaic strategies for a better use of the solar energy |202| PHISCO2 Clean hydrogen production: alternatives without CO2 emissions |208| PHISICO2 Nueva Generación de materiales.PROGRAMAS DE I+D R&D NETWORKS COMLIMAMS Combustión limpia: análisis. dispositivos y estrategias fotovoltaicas para un mejor aprovechamiento de la energía del sol |202| Producción limpia de hidrógeno: alternativas sin emisiones de CO2 |208| . modelado y simulación |189| COMLIMANS Clean combustion: analysis. modelling and simulation |189| ENERCAM Programa de Aprovechamiento y Optimización de los Recursos Energéticos Regionales de la Comunidad de Madrid a través de la Validación de la Tecnología de Pilas de Combustible Pemfc y Sofc |193| ENERCAM Program for the Exploitation and Optimisation of the Regional Energetic Resources of the Community of Madrid by the Validation of PEMFC and SOFC Technology |193| FOTOFLEX-CM Células fotovoltaicas flexibles de Materiales policristalinos |198| FOTOFLEX-CM Flexible photovoltaic cells policrystal made of polycrystal materials |198| NUMANCIA NUMANCIA New Generation of materials. . En general. oxicombustion and flue gas recirculation). In the mid term.dmt. de gas natural o derivados y. en menor medida. modelado y simulación Clean combustion: analysis. This work program combines activities of modeling and analysis. natural gas or derivatives and. El programa de trabajo combina actividades de análisis y modelado. modelling and simulation COMLIMAMS http://webserver. de los biocombustibles y residuos. incluyendo condiciones de operación de interés para la reducción de emisiones de CO2 y contaminantes (mezclas pobres. el uso intensivo de estos combustibles con las tecnologías clásicas de generación energética sufren como mayor obstáculo las emisiones contaminantes. Experimental setup of particle image velocimetry (PIV) in flames. con medidas experimentales de laboratorio para mejorar el conocimiento de los procesos de combustión de distintos combustibles de interés actual y futuro (en particular. with experimental measurements in laboratory to improve the knowledge of combustion processes of different fuels of actual and future interest (particularly. junto con la de CO2 en el caso de los combustibles fósiles. of biofuels and energetic wastes.upm. the energy production will fundamentally continue to depend on the combustion of coal. hidrógeno). including operation conditions of importance for the reduction of CO2 emissions and polluting agents (lean mixtures.C AT Á L O G O D E Energía PROGRAMAS DE I+D R&D NETWORKS Energy Combustión limpia: análisis. Visualización de un frente de llama por microgotas de aceite. to a lesser extent. la producción de energía va a continuar dependiendo fundamentalmente de la combustión de carbón. along with the CO2 emissions in the case of fossil fuels.es/zope/madridmasd 189 RESUMEN ABSTRACT A medio plazo. Combustión de mezclas gaseosas Nd:YAG Laser 1 Vertically polarized laser light Laser sheet 2 Laser sheet 1 Synchronizer PIV camera 2 Burner PIV camera 1 Nd:YAG Laser 2 Half-wave plate Horizontally plarized laser light Dispositivo experimental de velocimetría por imagen de partículas (PIV) en llamas. oxicombustión y recirculación de gases de combustión). hydrogen). Flame front visualization by oil micro-droplets. In general. the intensive use of these fuels with the conventional technologies of power generation suffers as a mayor drawback the polluting emissions. Escuela Politécnica Superior.COMLIMAMS Los desarrollos citados contribuirán eficazmente al impulso de futuras Tecnologías Limpias de Combustión con rendimientos más elevados. SÁNCHEZ PÉREZ Universidad Carlos III de Madrid (UC3M). · Desarrollar y validar nuevas herramientas numéricas para la simulación y predicción de la respuesta del laboratorio y de instalaciones industriales. Dpto. que representan el estado del arte. mayor fiabilidad y reducción significativa de emisiones de CO2. así como formular nuevos modelos. biogás y gas natural). residuos. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Aeronáuticos Coordinador: AMABLE LIÑÁN MARTÍNEZ : UN • MA I • SID A D III AR DE I ER D ID V C R I L OS I UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID D I : UN DE SID A D III • AR I • ER MA ID V C R 190 I L OS I UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID Universidad Carlos III de Madrid (UC3M). mejoras en la fiabilidad y reducción significativa de las emisiones de CO2. Escuela Politécnica Superior. as well as to formulate new models. Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT). water gas. and significant reduction of CO2 emissions. · To improve current thermochemical and turbulent flow models. biomasa. Laboratorio Numérico de Combustión Coordinador: VADIM KURDIUMOV Universidad Nacional de Educación a Distancia (UNED). · To contribute to the advent of future Clean Combustion Technologies featuring high efficiencies. (for more details. These studies will contribute effectively to the development of future Clean Combustion Technologies with higher efficiencies. Energéticas. biogas and natural gas) at operating conditions of interest for the reduction of CO2 and pollutant emissions. gas de agua. . biomass. GARCÍA YBARRA | L Í N E A S D E T R A BA J O D E S TAC A DA S | · Combinar actividades de análisis y modelado. improved reliability. con medidas experimentales de laboratorio para mejorar el conocimiento de los procesos de combustión de distintos combustibles de interés actual y futuro (carbón. de Física Matemática y de Fluidos Coordinador: PEDRO L. Área de Mecánica de Fluidos Coordinador: ANTONIO L. · Contribuir al desarrollo de las futuras tecnologías limpias de combustión. · To develop and validate new numerical tools for the simulation and prediction of the response of laboratory and industrial installations. | O B J E T I VO S | | G OA L S | · Mejorar los modelos termoquímicos y de flujo turbulento. buscando altos rendimientos. greater reliability and significant reduction of CO2 emissions. (véase la página web del proyecto para una información más detallada). LÓPEZ BONILLA Centro de Investigaciones. | RESEARCH LINES| · To combine state-of-the-art analyses and modelling with experimental laboratory techniques to advance in the knowledge of the processes involved in the combustion of different fuels of present and future importance (coal. incluyendo condiciones de operación de interés para la reducción de emisiones de CO2 y contaminantes. visit the project web site) | S O C I O S / PA RT I C I PA N T S | Coordinador / Manager AMABLE LIÑÁN MARTÍNEZ Universidad Politécnica de Madrid (UPM). Grupo de Modelización y Simulación Numérica Coordinador: LUIS F. 6 2 Electronic charge 0 0 0. Laser anemometry: LDA. 5 cm2) with thermal insulation Thermal bath and humidifiers Reversible 4 Eb / E f = 0.4 s t = 0. Temperature measurements on the surface of a liquid fuel during flame spreading.6 s Medidas de temperatura en la superficie de combustibles líquidos al paso de una llama.6 s PC Signol switch t = 0. Microscopía SEM. Predicción de fenómenos de histéresis térmica en pilas de combustible.8 s DV VTR DV VTR t = 1.: Θ = 0. Control system and data acquisition 6 Mass flow controllers Irreversible Feeding gases (H2 and O2) Single cell (Electrochem.4 s T(C) 35 t = 0. 30 mm channel width T0 = 11. SEM microscopy.2 Da Dispositivo experimental para monitorización de pilas PEM de hidrógeno.COMLIMAMS | INFRAESTRUCTURA CIENTIFICO-TECNOLÓGICA| | EQUIPMENT| Instalaciones equipadas para experimentación en combustión.8 s t = 1. Prediction of thermal hysteresis in fuel cells. Experimental setup for flame spreading characterization by infrared thermography. . PIV.2 s t = 1. Laboratories for combustion experiments. 600 x (mm) t = 1. Equipos para computación intensiva. Espectrómetro de masas. Mass Spectrometer Computer facilities for numerical simulations n-propanol. Anemometría láser: LDA. PIV. Experimental setup for monitoring of hydrogen PEM fuel cells.8 1.2 s Thermal bath 191 Thermal 0°C Reference Digital Voltimeter Flame spreading channel 10 0 100 200 300 400 500 Cromel-Alumel Thermocouple Dispositivo experimental para la caracterización de la propagación de llamas por termografía infrarroja.4 0.4 C Propagación de llamas sobre combustibles líquidos Adquisition Digitalization Tv-Monitor DV frames to ROL-constrained PNG images for processing IEEE 1394 VTR Control & DV signal Thermocamera t = 0. DNS study of turbulent triple flame stabilization by hot gas recirculation. Garcia-Ybarra. J. 531-538 (2006). Flame 147. 568. Higuera. Castillo y D. Colloids and Surfaces A. Exact solutions for transient mixing of two gases of different density. Injection of bubbles in a quiescent inviscid liquid under a uniform electric field. Mech. P. Pinelli. in pulverized coal furnaces. 192 F. 422-428 (2006). V. Garcia-Ybarra. Proc.-M. G. 011407 (2007). K. Stationary coaxial electrified jet of a dielectric liquid surrounded by a conductive liquid. A. J. M. J. Density scaling laws for the structure of granular deposits. J. J. Rosner. D. 32-38 (2006) J. 164-171 (2006). Eur. ASME J. Jiménez y B. Effect of wetting conditions and flow rate on bubble formation at orifices submerged in water. Fluids 18. 203-222 (2006). Medina. 41-49 (2006). Sánchez. Higuera. Transient natural convective conjugate cooling mechanism in vertical fins. P. Contreras. J. M. Numerical simulation of the fuel-oil cooling process in a wrecked Ship. 413428 (2006). 143-152 (2006). 290. Sánchez y A. F. Combust. Liñán. Sánchez-Sanz. E 76. L. E. 078102 (2006) E. J. Bermúdez de Castro. Vera y A. L. Drag on a large spherical aggregate with self-similar structure: An asymptotic analysis. J. Aerosol Sci. Medina y F. J. Injection and coalescence of bubbles in a quiescent inviscid liquid./B 25. Liñán y F. Rodriguez-Perez. Fernández. F. 31 (2007). Castillo y J. Wangher y G. A simple one-step chemistry model for partially premixed hydrocarbon combustion. 1390-1393 (2006). M. E. A. Liñán. Treviño y F. L. and their simultaneous diffusion-controlled oxidation. I. Higuera. 949-976 (2007). Higuera. Rev. Phys. Fluid Mech. A.COMLIMAMS | P U B L I C AC I O N E S / P U B L I C AT I O N S | M. Ferrín y A. Sánchez. . 128. 257-266 (2006) A. 558. C. Phys. 547. L. J. The modelling of the generation of volatiles. L. Liñán. Comptes Rendus Mecanique 334. Corchero. Turbulent channel flow concentration profile and wall deposition of a large Schmidt number passive scalar. Inst. J. Theory Modelling 11. Thermophys. Antoranz. Kurdyumov. Fluid Mech. L. Higuera. Combust. Fluids 19. Williams. Quinard. A. Stationary viscosity-dominated electrified capillary jets. Fernández-Tarrazo. J. J. Santolaria. Garcia-Ybarra y A. Combust. 012102 (2007). C. Experimental and numerical study of premixed flame flashback. L. AIAA J. Combust. Fluid Mech. J. Phys. J. Fronts in high-temperature laminar gas jets. A. Inst. C. C. Fernández-Tarrazo. H2 and CO. J. L. Truffaut. 27. Cuenot. A. 31 (2007). L. A. Higuera y A. Fluid Eng. Argüelles y P. Searby. Heat Transfer 20}. F. Proc. y terminando por unidades de demostración para generación de energía con el objetivo de optimizar los recursos y minimizar la dependencia energética. que permitan cierta independencia de la red eléctrica. could contribute to the technologic development and innovation in the Region. pila de combustible) O2 PEMFC Aprovechamiento de biogás de plantas de tratamiento de residuos: Biogás.es/portal.do?IDM=326&NM=4 193 RESUMEN ABSTRACT El aprovechamiento de los recursos energéticos. Aprovechamiento de los recuerdos regionales y reducción de la denuncia energética Aprovechamiento de la radiación solar para generar hidrógeno (paneles fotovoltaicos. the diversification of raw materials and the study of distributed generation systems. pueden contribuir en gran medida al desarrollo tecnológico y a la innovación en la Comunidad. la diversificación de energías primarias y el planteamiento de sistemas de generación distribuida. As and intermediate step in this process is the improvement of training units for energy generation in order to optimise resources and minimise the energy dependence. from basic research to create new parts or improve the current. desde la investigación básica. pasando por el desarrollo tecnológico de fabricación de componentes a mayor escala. reformado. pila de combustible Biogás H2 Reformador ELY Panel fotovoltáico Unidades de demostración para generación de energía. to innovative solutions of high-scale fabrication of components.C AT Á L O G O D E Energía PROGRAMAS DE I+D R&D NETWORKS Energy Programa de Aprovechamiento y Optimización de los Recursos Energéticos Regionales de la Comunidad de Madrid a través de la Validación de la Tecnología de Pilas de Combustible PEMFC y SOFC Program for the Exploitation and Optimisation of the Regional Energetic Resources of the Community of Madrid by the Validation of PEMFC and SOFC Technology ENERCAM http://www. para desarrollar nuevos componentes o mejorar los existentes. como punto clave para la transferencia tecnológica a la industria. that provide independence from the mains.ciemat. ENERCAM-CM involves the development of fuel cells. electrolizador. ENERCAM-CM aborda el desarrollo de pilas de combustible. as a key aspect for technology transfer to industry. Training units for energy generation. H2O SOFC . The rational use of energy resources. UPM (Universidad Politécnica de Madrid . Solid oxide fuel cells (SOFTC):high electrocatalytic electrodes at medium temperature (550-850 ºC). Medioambientales y Tecnológicas) M. ICP (Instituto de Catálisis y Petroleoquímica. BENITO GONZÁLEZ 194 G4-ICP-CFA. (Instituto de Catálisis y Petroleoquímica. PALOMA FERREIRA APARICIO G3-ICP-PC. Pilas de combustible de óxido sólido: electrodos de alta actividad electrocatalítica a temperatura intermedia (550-850ºC).ENERCAM | S O C I O S / PA RT I C I PA N T S | Coordinador / Manager LORETO DAZA BERTRAND Técnico de gestión / Programme Manager SONIA C. . CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas. ICP-CSIC) ARTURO MARTÍNEZ ARIAS G5-CMT-PV. Ánodo M1 = metal e- M1 O2- M1 O2- M1/M2xCe1-xOy Electrodos de SOFC. ICP-CSIC) MANUEL J. Medioambientales y Tecnológicas) FERNANDO FABERO CORREAS G6-UPM-EM. ANTOLÍN MARTÍNEZ Socios / Participants G1-CMT-AT. CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas. CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas. O2- Cátodo: estructura tipo K2NiF4 | RESEARCH LINES| 1. SOFC electrodes. que permitan el uso de combustibles alternativos al H2 o incluso el uso directo de hidrocarburos. that allow the use of alternative fuels to H2 or even direct use of hydrocarbons. Medioambientales y Tecnológicas) LORETO DAZA BERTRAND G2-CMT-BT.Departamento de Electromagnetismo y Teoría de Circuitos) MANUEL LAMBEA OLGADO | L Í N E A S D E T R A BA J O D E S TAC A DA S | 1. Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC): electrocatalysts highly scattered that minimize content in platinum. Integración de sistemas. Development of autonomous power generation systems based on hydrogen production by electrolysis using renewable energies.ENERCAM 2. Electropulverisation. System integration. 2. Sistema de producción de hidrógeno a partir de biogás e integración con una pila de combustible para la producción de energía. Fuel reformer. Electropulverización. Procesador de combustible. . Sistema autónomo de generación de energía basado en la producción de hidrógeno por electrolisis utilizando energías renovables como fuente primaria de energía y pila de combustible como sistema de transformación eficiente. 4. Pilas de combustible poliméricas: electrocatalizadores altamente dispersos que minimicen el contenido en platino. 4. make stronger to impurity resistance. aumentado la resistencia a impurezas y optimizado sus propiedades electrocatalíticas. 3. Desarrollo de módulos y sistemas. Hydrogen production from biofuel reforming with fuel cell for energy production. 195 3. Escudero. G. · Pilot plant for autonomous power generation systems. L. electrodeposición. quimisorción de moléculas sonda. Prog. Rodríguez. mass spectrometry. Técnicas compartidas: DRX. 327 (2007) 173-179. “Structure-Activity Relationship in Nanostructured Copper-Ceria-Based Preferential CO Oxidation Catalysts”. M. C. electrodeposition. espectroscopía de impedancia… · Sistemas de reacción automáticos: 6 reactores con cromatografía de gases y GC-MS en línea para evaluación de catalizadores en producción de hidrógeno (reformado de combustibles) y eliminación de monóxido de carbono (WGS. Conesa. BET. A. Gamarra. Power Sources. Daza. Escudero. Daza. M.C. FT-IR. A. Mater. Chem. Fernández-García. ICP-AES. aerography. Aguadero. A. A.B. “Optimization of the interface polarization of the La2NiO4-based cathode. M. EPR. electropulverisation… · Equipments for physicochemical characterisation of materials and components: TG-DTA-MS. TEM… · Systems for electrochemical characterisation of materials and components: voltammetry. Hungría. XPS. aerografía. G. Martínez-Arias.. M.Q. A. TEM… · Sistemas para caracterización electroquímica de materiales y componentes: voltametría. J. Alonso. A.J. J. Aguadero. Fernández-García. espectrometría de masas. A: Gen. X. “A kinetic study of oxygen reduction on La2NiO4 cathodes: Impedance spectroscopy” M. J. Wang. · Fuel cell test stations: 6 automatically controlled systems. A. Aguadero . Catal. C. P. TPO. Gamarra. Bouremmad. electropulverización… · Sistemas para caracterización físico-química de materiales y componentes: TG-DTA-MS. en prensa. K. Conesa. de la Calle. Fernández-Díaz. J.J. MartínezArias. Daza. Pérez Coll. J. A. operación de monoceldas y módulos hasta 10 kW de potencia. Belver. App. liofilización..A. Alonso. L.A. TPD. A. mercury porosimetry. J. J. J.A. “Effect of calcination temperature on the structural characteristics and catalytic activity for propene combustion of sol-gel derived lanthanum chromite perovskite”. TPD. en prensa. SEM. FT-IR. Solid State Chem. Martínez-Arias.C. EPR. D. J. sol-gel. microemulsion. “Selective CO oxidation in Excess H2 over Copper-Ceria catalysts: Identification of active entities/species”. J.J. Aguadero. | P U B L I C AC I O N E S / P U B L I C AT I O N S | “Characterization and activity of nanostructured catalysts based on combinations between oxidized copper and cerium entities for preferential oxidation of CO in H2-rich streams”.1O3-d perovskite: evaluation as SOFC cathode material” A. Benabbas. TPR. J. Shared techniques: XRD. Catal. P. COPROX).B. Phys.C. working with the Ce1-xSmxO2-d electrolyte system”. Chem.A.Q.T. Rida. sol-gel. D. ICP-AES. · Centro de referencia de potencias y rendimientos de módulos y células solares fotovoltaicas y de calibración de dispositivos fotovoltaicos. Chem. 36 (2008) 134-150. Chem. Martínez-Arias. SEM. | EQUIPMENT| · Equipments for synthesis of materials and components: impregnation. BET. COPROX). · Planta piloto de producción de hidrógeno.A. A. M. Wang. Hanson. D. porosimetría de mercurio. Midgley. · Planta piloto de sistemas autónomos de generación de energía. 611 (2007) 107-116.A. Am. Munuera. probe molecules chemisorptions. · Reference laboratory for power and energy yield of modules and photovoltaic solar cells and calibration of photovoltaic devices. M.9Sb0. J. en prensa. 129 (2007) 12064-12065. Electroanal. Fernández-García. Daza. · Estaciones de ensayo para evaluación de pilas de combustible: 6 sistemas con control automático.ENERCAM | INFRAESTRUCTURA CIENTIFICO-TECNOLÓGICA Y SERVICIOS| 196 · Sistemas para síntesis de materiales y componentes: impregnación. TPR. Martinez-Lope. Peña. · Pilot plant for hydrogen production. Hungría. E. J. Munuera. X. Sastre. Soc. F. “Neutron powder diffraction as a characterization tool of fuel cell materials” J. “Structural and electrical characterization of the novel SrCo0. M. . Rodríguez. Escudero.A. Midgley. P. Núñez. J.C. XPS. C 111 (2007) 11026-11038. Alonso. impedance spectroscopy… · Automatic reaction systems: 6 reactors on-line coupled with gas chromatography-mass spectrometry for catalytic evaluation on hydrogen production (fuel reforming) and CO elimination (WGS. L. D. M. and A. Gamarra. J. TPO. freeze-drying. L. Hanson. microemulsión. single cell operation and stacks up to 10 kW power. Hornés. “Study of membrane electrode assemblies for PEMFC. N. M.J. Hornés. M. A. Chem. “Effect of Sr content on the crystal structure and electrical properties of the system La2-xSrxNiO4+d”. (2006) 4377-4383. Power Sources 169 (2007) 65-70. Power Sources 169 (2007) 9-16. Mueller. Gamarra. Martín. Catal.. V. A. Electroanal. J. Gubler. J. J. D. with cathodes prepared by the electrospray method”. 197 “Catalytic processes during preferential oxidation of CO in H2-rich streams over catalysts based on copper-ceria” D. Daza. Alonso. Martínez-Lope M. “Preparation and characterisation of SOFC anodic materials based on Ce-Cu”. 7 (2006) 963-968. Daza.A. Escudero. A. Mater. A. C. Daza. J. Pt and Pt-Co alloy”. “In situ high temperature neutron powder diffraction study of oxygen-rich La2NiO4+d. 4 (2007) 294-298. Peña. Martínez-Arias. A. García Serrano. Power Sources 169 (2007) 17-24. Power Sources 169 (2007) 47-52. A. Aguadero A. “Development of biogas reforming Ni-La-Al catalysts for fuel cells appliances”. Daza. J..4O4+d in air: Correlation with the electrical behaviour”.J. Benabbas. 591 (2006) 69-73. L. Benito.A. Fuerte. G. Power Sources 169 (2007) 77-84. D. M. Pomjakushim. Chem. B: Env. Gamarra. A.J. J. 65 (2006) 207-216. K.. Chaparro.1NiO4+d mixed conductor as novel cathode for intermediate temperature solid oxide fuel cells”.9Sr0. P. Daza.C. García-Rodríguez. J. J. L.. Aguadero. Atienza. Bouremmad. Daza.J. A. G.T. J. M. Martínez-Lope. Munuera. A. “Electrochemical quartz crystal microbalance study of the electrodeposition of Co. Conesa. A.. . J.G. Dalton Trans. J. A. Power Sources 169 (2007) 110-116. Technol. Fernández-Díaz M.X.J. Chaparro. Alonso. Koppány. R. R. Daza L. L. Martínez-Arias.. J. L.6Cu0. Escudero M. Tb) mixed oxides applicable as SOFC anodes for direct oxidation of methane”. J. A. A. Munuera. Valenzuela. “Surface properties and catalytic performance of La1-xSrxCrO3 perovskite-type oxides for CO and C3H6 combustion”. J. Aguadero. Catal.M. Munuera. Martínez-Arias.M. M. Hungría. L. Z.B. Escudero. S. G. Benítez. Power Sources 169 (2007) 177-183. Rida. L. Escudero. Pérez. Comm. L. Alonso J.A. Daza. “Preferential oxidation of CO in rich H2 over CuO/CeO2: Details of selectivity and deactivation under the reactant stream”. Soria. 16 (2006) 3402-3408. Schay.ENERCAM “Hyperstoichiometric La1. J. in air: correlation with the electrical behaviour”. J. G. Pérez. M. L. Fernández-Díaz. A. Aguadero. A. Scherer. Gamarra. Fuel Cell Sci. Alonso. L.T.M. Ferreira-Aparicio. F. Martínez-Arias.J.A. “In situ high temperature neutron powder diffraction study of oxygen-rich La2Ni0. Chaparro. “Catalytic properties of monometallic copper and bimetallic copper-nickel systems combined with ceria and Ce-X (X = Gd. App. L. “Study of eletrochemical instabilities of PEMFC electrodes in aqueous solution by means of membrane inlet mass spectrometry”. M. Zs. Daza. A. M.A. The program pursues a double goal: development of efficient laboratory cells of fine plate polycristaline materials /Cu(InGa)(SSe)2 y CdTe) over flexible polymers substrates and in the other side. the study and viability of process for preparation of photovoltaics materials ando f polymerics substrates in a preindustrial scale. A) Figura 1. System for modulated flux deposition by vaporization (MFD) in 10 cm2 developed and manufactured by CIEMAT. Sistema de depósito por evaporación en flujo modulado (MFD) en áreas de 10 x 10 cm2 desarrollado y contruído en el CIEMAT.do?TR=C&IDR=1146 198 RESUMEN ABSTRACT El programa persigue un doble objetivo: por un lado el desarrollo de células de laboratorio eficientes de lámina delgada de materiales policristalinos (Cu(InGa)(SSe)2 y CdTe ) sobre substratos de polímeros flexibles y por otro el estudio y viabilidad de los procesos de preparación de los materiales fotovoltaicos y de los substratos poliméricos a una escala preindustrial. (A) External view of the chamber.es/portal. Figure 1.ciemat. (B) Vista interior de la misma. (B) inner view of the chamber. B) . (A) Vista exterior de la cámara.C AT Á L O G O D E Energía PROGRAMAS DE I+D R&D NETWORKS Energy Células fotovoltaicas flexibles de Materiales policristalinos Flexible photovoltaic cells policrystal made of polycrystal materials FOTOFLEX-CM http://www. 8 311. Microfotografia de una lámina delgada de CuInS2 producida mediate MFD. Departamento de Materiales Responsable: VERÓNICA BERMÚDEZ BENITO 199 | OT R O S C O L A B O R A D O R E S / OT H E R PA R T I C I PA N T S | Empresas y organismos asociados / Companies and organizations EADS CASA ESPACIO.1 340.0 X Axis (cm) 8 6 4 2 0 0 2 4 6 X Axis (cm) Figura 2. Departamento de Física Aplicada Responsable: MÁXIMO LEÓN MACARRÓN UAM. ANTOLÍN MARTÍNEZ Socios / Participants CIEMAT Coordinador: Mª TERESA GUTIÉRREZ GARCÍA ICTP-CSIC.3 428.FOTOFLEX-CM | S O C I O S / PA RT I C I PA N T S | Coordinador / Manager Mª TERESA GUTIÉRREZ GARCÍA Técnico de gestión / Programme Manager SONIA C. Figure 2.0 252. 8 10 .L. S. Microphotography of a CuInS2 thin film produced MFD. Dpto.4 281.6 458.9 399. de Química Macromolecular Responsable: JAVIER DE ABAJO GONZÁLEZ UAM.5 369. ALFONSO MARTÍNEZ 10 223. Intercaras y células. EF and CSS. EF y CSS. MFD. EF y CSS. Viabilidad de los depósitos en continuo. Pulverización catódica de Molibdeno. Pulverización catódica de óxidos conductores transparentes. EF and CSS. Comparación del texturado de las películas de CuInGaSe2 para diferentes condiciones de crecimiento. Preparación de capas ventana por CBD. MFD. Deposits in wide areas. . FLASH evaporation equipment manufactured by “UAM”. Column growth of both Mo on soda-lime –glass and absorbent on Mo. Cathodic Spraying of transparent conducting oxides. | L Í N E A S D E T R A BA J O D E S TAC A DA S | · · · · · · · · · Desarrollo de polímeros. Absorbentes preparados por MFD. Desarrollo de substratos fotovoltaicos flexibles. Preparation of window layers by means of CDB. Crecimiento columnar tanto del Mo sobre el vidrio como del absorbente sobre el Mo. Inferfaces and cells. Cathodic spraying of Molybdenum. Flexible photovoltaic substrates development. Figura 4. Figura 5.FOTOFLEX-CM 200 Figura 3. Figure 5. Depósitos en grandes áreas. Figure 4. | RESEARCH LINES| · · · · · · · · · Polymer development. Equipo de evaporación FLASH diseñado en la UAM. Absorbents prepared by MFD. Figure 3. Feasibility of continuous deposits. Surface morphology of CuInGaSe2 films for different growth conditions. Sol (a) 203.Saucedo.FOTOFLEX-CM | INFRAESTRUCTURA CIENTIFICO-TECNOLÓGICA| · Equipos de pulverización catódica y MFD para grandes áreas. Levcenko. J M Merino. TGA. J. A. 39 (2006). J.: Condens. (2006) Art. Syrbu. 2904-2908 201 “Urbach’s tail in the absorption spectra of CuIn5Se8 and CuGa3Se5 single crystals” E. DMA. características I-V. TGA. A. · EF. Journal of Physics D: Applied Physics. SEM. · CSS. Auger. de la Campa. EDX. 103 (2007) 3491-3497 | RESEARCH LINES| · Equipment for cathodic spraying and MFD for wide areas. 40(3) (2007) 740-748 “Bi doped CdTe: increasing potentialities of CdTe based solar cells” C. De Abajo. Nateprov. DSC. Stat. RBS. S. Merino and M. Matter 18 (2006) 7163?-7169 “Thin-film plyimide-(indium tin oxide. León. nº 013524 “Dielectric functions and fundamental band gaps of Cu2In4Se7. A. Merino & E. XPS. Nateprov. J. · RMN. (2006). E . Merino and M. A. M. Phys. Exclusion chromatography. SEM. Tezlevan. RBS. G Contreras-Puente. SEM. FT-IR. V.Ruiz. V. Phys. · EF. C. Nicorici. TEM. R Serna & E Arushanov. N. Bermúdez. A. Auger. SEM. Levcenko. León. · CSS. Arushanov. FT-IR. SEM. EDX. DMA. TRFX. CuGa3Se5 & CuGa5Se8 crystals” M. TRXF.”A. Levcenko. Nateprov. Efecto Hall. Journal of Applied Physics. Sol (a) 203. S.E. N. Syrbu. Cromatografía de exclusión. Levcenko. N. Vigil. Thermic treatments. . J. ITO) composites forphotovoltaic applications. M. Herrero and M. J. Guillén. León. 1515-1520 “Fundamental absorption edge in CuIn5Se8 and CuGa3Se5 single crystals” M. A. O. Journal of Physics D: Applied Physics. Levcenko. R. · NMR. respuesta espectral. XPS. Arushanov. EDX. 101(1). S. J. N. Nº11. Journal of Applied Polymer Science. tratamientos térmicos. Tezlevan. N. Merino and E. Arushanov. V. S. DSC. Lozano. Nateprov. Phys. Serna. Arushanov. I-V characteristics. TEM. A. M. E. mechanic properties of films. Nicorici. spectral response. EDX. | P U B L I C AC I O N E S / P U B L I C AT I O N S | “Optical propertiesof CuGa3Se5 single crystals” S. photoluminescence.T. León. SEM. Propiedades mecánicas de filmes. Nateprov. N. Nº11. J. Syrbu. Stat. (2006).M. J. Fotoluminiscencia. M. 2909-2912 “Modeling the optical constants of CuIn3Se5 and CuGa3Se5 Crystals” M. Hall Effect. Gutiérrez. León.G. G3. . mediante técnicas de implantación iónica. O5: Profundizar en el cuerpo de teoría de los materiales y dispositivos de banda intermedia identificando nuevos materiales y sus mecanismos de síntesis. GaP or Si. demonstrating the operation principle of these materials.ies-def. Cr) para producir materiales de banda intermedia cuando se insertan en semiconductores como el GaAs. G2: Development of concentrating photovoltaic systems based on III-V multijunction solar cells. G1: Development of concentrating photovoltaic systems based on silicon. O4: Estudio experimental. necesarios para la explotación económica de los sistemas de alto rendimiento. dispositivos y estrategias fotovoltaicas para un mejor aprovechamiento de la energía del sol New Generation of materials. The Project NUMANCIA is based on a scientific research which main goal is the achievement of a reduction in the costs of the photovoltaic energy generation through high performance systems. O3: Realizar estructuras de banda intermedia basadas en puntos cuánticos con el fin de realizar detectores de infrarrojos y. devices and photovoltaic strategies for a better use of the solar energy NUMANCIA http://www. desde la investigación básica en materiales de banda intermedia a la investigación en el desarrollo industrial de sistemas de concentración. Estas líneas cubren. demostrar los principios físicos de funcionamiento de la célula solar de banda intermedia. G5: Studies and improvements in the field of mechanical calculations of new materials and its synthesis procedures.upm. which cover from a basic research in intermediate band materials. | O B J E T I VO S | | G OA L S | O1: Desarrollo de sistemas fotovoltaicos de baja y media concentración basados en células de silicio. G4: Experimental study by mean of ionic implantation about the ability of transition metals (Ti. The research consists on three main activity lines.C AT Á L O G O D E Energía PROGRAMAS DE I+D R&D NETWORKS Energy Nueva Generación de materiales. Cr) for generating intermediate band materials in semiconductors as GaAs. el GaP e incluso el silicio. to the industrial development of concentrators systems required for the economical exploitation of the high performance systems. de la capacidad de los elementos de transición (Ti. por ende.es/CAMnumancia 202 RESUMEN ABSTRACT El proyecto NUMANCIA plantea la investigación en una serie de líneas dirigidas hacia la reducción del coste de producción de energía solar fotovoltaica a través de un rendimiento potencialmente elevado. Making intermediate solar cell structures based on quantum dots for infrared photodetectors applications. O2: Desarrollo de sistemas fotovoltaicos de alta concentración basados en células multiunión de compuestos III-V. dotándolas de la capacidad necesaria que haga posible su utilización hasta 100soles. In this way. es actualmente la más madura. the Numancia Consortium led by ISI-IES-UPM group. CARLOS ALGORA. la actividad científica de esta tarea. : UN DE III • AR I • I SID A D MA D ID ER R V C I L OS I UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID 203 Grupo de Sistemas Electrónicos de Potencia (Universidad Carlos III de Madrid) PROF. · Grupo de Cálculos Cuánticos: DRA. This is the ripest technology in concentrating photovoltaic but even today. this presents some technical faults that make difficult its deployment. · Grupo de Semiconductores III-V: DR. ANTONIO MARTÍ. is facing up the problem in different ways: these go from the redesign of Saturno© cells for its use in 100x devices. EMILIO OLÍAS Instituto de Microelectrónica de Madrid (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) PROF. JOSE CARLOS CONESA Inspira IGNACIO LUQUE. Utilization of silicon cells in systems of low and medium concentration The aim of this activity is the development of low-medium concentrating systems based on Silicon cells. pero aún presenta ciertas deficiencias que deben ser resueltas para fomentar el avance de esta tecnología. La tecnología de Concentración Solar basada en las células de silicio. . PERLA WAHNÓN. GERMÁN GONZÁLEZ Instituto de Catálisis y Petroquímica (Consejo Superior de Investigaciones Científicas) PROF. responsabilidad del grupo ISI-IES-UPM. to solving technical problems in the industrialization of this technology in cooperation with the group GSEP-UC3M and the companies INSPIRA y BP-Solar. ANTONIO LUQUE/PROF. · Grupo de Estudios Fundamentales: PROF. En este sentido. GABRIEL SALA.HEREDIA Isofoton JESUS ALONSO BP Solar CARMEN MORILLA | L Í N E A S D E T R A BA J O D E S TAC A DA S | | RESEARCH LINES| Utilización de células de silicio en sistemas de baja y media concentración El objetivo de esta actividad se centra en el desarrollo de sistemas fotovoltaicos de baja y media concentración basados en células de Silicio. consiste primeramente en rediseñar las células de la tecnología Saturno© que actualmente operan a un sol.NUMANCIA | S O C I O S / PA RT I C I PA N T S | Coordinador / Manager ANTONIO LUQUE LÓPEZ Técnico de gestión / Programme Manager ANA BELÉN CRISTÓBAL Instituto de Energía Solar (Universidad Politécnica de Madrid) · Grupo de Sistemas e Integración de Instrumentos: PROF. FERNANDO BRIONES Grupo Lámina Delgada y Microelectrónica (Universidad Complutense de Madrid) Coordinador: PROF. (2“ y 4”) Horno de aleados (2“ y 4”) Creación de células solares multiunión. SEM Equipamiento de que consta la línea piloto de producción de células solares de semiconductores III-V que se está instalando en el IES-UPM (no toda la tecnología está disponible por el momento). Y. the industrial implementation of this technology converges with the previous activity and it is also carry out by GSEP-UC3M. Power's equipment developed for introducing improvements in the concentrators. a la hora de diseñar sistemas foto- Perfilómetro CV Alineador: 4” Baños químicos Eficiencia cuántica Reactor MOVPE: 3x2” -0 1x4” Evaporadora cañón e. For that objective the groups S35-IES-UPM. Solar concentrator installed in Germany. están tratando de solventar las pérdidas ópticas. gracias a la colaboración del grupo GSEP-UC3M y de las empresas INSPIRA y BP-Solar. Y en segundo lugar.000 soles y células de 2 uniones. ISI-IES-UPM. es la introducción de mejoras que permitan alcanzar una eficiencia superior al 30% a concentraciones de 1. se pretende solventar los problemas técnicos que dificultan la industrialización de la tecnología de concentración de Si. en sistemas de alta concentración. And the second step consists on developing new optics or improving those existed. el primer objetivo a desarrollar en esta actividad. led by S35-IES-UPM group. . INSPIRA e ISOFOTON. for reaching minor losses in the concentrators. el grupo S35-IES-UPM había fabricado mediante MOVPE células multiunión que poseían un 28% de eficiencia. Aunque este valor. Finally. era el mayor registrado a nivel mundial para concentraciones de 1. Although this value was the highest recorded for two junctions cells at 1000X. Multijunction solar cells manufacturing. ISI-IES-UPM. in high concentration systems The group S35-IES-UPM had made multijunction cells with an efficiency of 28% by mean of MOVPE. Utilización. liderado por el grupo S35-IES-UPM. is based on introducing some improvements in the cells by mean of the junction that allow reach this efficiency. INSPIRA and ISOFOTON. are working together. en segundo lugar.NUMANCIA 204 Concentrador solar instalado en Alemania. the aim of this activity was improved it up to 30%. Equipo de potencia desarrollado para introducir mejoras en los concentradores. For that reason the first objective of the work done by the Numancia Consortium. Utilization of high performance multijunction cells based on III-V materials. los grupos S35-IES-UPM. Pilot line for producing multijunction III-V solar cells at the IES (not all technology is available at the moment). de células multiunión de alta eficiencia basadas en compuestos III-V En el Instituto de Energía Solar.000x. y en particular el Ti. While the work led by LDM-UCM in cooperation with SEF-IES-UPM. “Increasing the efficiency of ideal solar cells by photon induced transitions at intermediate levels”. la cooperación entre los grupos LDM-UCM. la recombinación no radiativa. en el punto de integración en un sistema industrial final. converge con la desarrollada en la actividad 1. se propone la realización de estructuras de banda intermedia basadas en puntos cuánticos para realizar detectores de infrarrojos. Quatum calculations and simulations of new structures. Martí. análoga a la de un semiconductor. el ICP-CSIC y el GCC-IES-UPM intenta desarrollar materiales de banda intermedia. que optimicen la eficiencia del sistema. liderada por el grupo MBE-IMM-CSIC. A su vez. pero con una banda intermedia situada entre la banda de conducción (CB) y la de valencia (VB). is trying to achieve novel structures of intermediate band materials based on quantum dots in order to fabricate photodetectors. 78. La estructura de estos materiales. que no sean por crecimiento de puntos cuánticos. Finally. 1 A. Physical Review Letters. the identification of new intermediate band materials and structures through ab-initio mechanical and thermodynamic calculations carried out by the groups GCC-IES-UPM. ICP-CSIC and SEF-IES-UPM are generating some important data. sino mediante la introducción de impurezas en un material anfitrión por implantación iónica. Para la implementación práctica. ya que ambas requieren del desarrollo de inversores conectados a red e integrados en el sistema de puntería solar.IES-UPM in 19971. In this way. como pensamos. Laboratorio de caracterización de células solares. 5014-5017. Solar cells' characterization laboratory.NUMANCIA voltaicos de concentración con células multiunión de semiconductores III-V. Practical implementation of intermediate band solar cells The concept of intermediate band solar cells was invented and patented by the group SEF. SEF-IES-UPM. Este trabajo está siendo desarrollado por los grupos GSEP-UC3M y las empresas INSPIRA y BP-Solar. The structure of these materials is similar to semiconductors but there is and intermediate band between its conduction band and valence band. en una de las lineas. Cálculos cuánticos y simulaciones de nuevas estructuras. Esta técnica permite introducir impurezas muy variadas. the activity led by the group MBE-IMM-CSIC. 205 Implementación práctica de las células solares de banda intermedia El nuevo concepto de célula solar de banda intermedia desarrollada en el IES-UPM en el año 19971 vertebra el resto de actividades del presente proyecto. vol. con concentraciones suficientemente elevadas como para sobrepasar la transición de Mott y en consecuencia evitar. thanks to the new simulations generated and methods used for it. Luque and A. la demostración de los principios físicos de la célula solar de banda intermedia. These materials and cells are attractive not only for the solar cells field also for infrared detectors. pp. resulta atractiva para su aplicación no sólo en el campo de células solares sino también en fotodetectores de infrarrojos. INSPIRA y BP-Solar thanks to the improvements developed in the tracking systems and in the electronic equipments. 1997. . ICP-CSIC and GCCIES-UPM is focused on developing materials for intermediate band solar cells through the insertion of impurities by ionic implantation. La implementación industrial de esta estrategia de concentración. y por ende. · Espectrofotómetro de resonancia de spin electrónico. Implantador iónico. · Equipments for quantum simulations. converter DC/DC 100W with Maximum Power Point Tracker · X-Ray Difractometer Philips MRD X’ pert · I-V Measurement equipment IV 100. Este trabajo ha sido de gran interés científico. Ionic implantation equipment. | EQUIPMENT| · Triphase inversor 6KW. · Espectrómetro de alta resolución HR4000. · Difractómetro de Rayos X Philips MRD X’ pert. puesto que se han desarrollado procedimientos que representan un cualitativo salto.NUMANCIA Pero. · Spectrometer spin electron resonance · CPV module tester. electroluminiscencia y eficiencia cuántica a baja temperatura. fotoconductividad. · CPV module tester para la adquisición de la curva I-V característica durante la carga de los condensadores inteenos. · Molecular Beam Epitaxy equipment. photoconductivity. . electroluminescence. Capacity-voltage curves. | INFRAESTRUCTURA CIENTIFICO-TECNOLÓGICA| 206 · Inversor trifásico 6 KW. for cells and concentrating modules in high irradiance. a parte de las actividades que buscan la creación de nuevas estructuras de banda intermedia. · Equipo de medida IV 100 para células y módulos de concentración a alta irradiancia. for acquiring I-V curve during the charge of the internal capacitors. trabajo liderado por el GCC-IES-UPM con la colaboración de ICP-CSIC y SEF-IES-UPM. photoreflectance. hemos de destacar el importante esfuerzo realizado en la identificación de nuevos candidatos de materiales de banda intermedia a través de cálculos cuánticos ab intio y cálculos termodinámicos. Equipo de medida IV-100. convertidor DC/DC 100W con MPPT. quantum efficiency · Spectrometer high resolution HR4000. I-V 100 measurement equipment. · Equipments for measuring photoluminescence. · Equipo de Molecular Beam Epitaxy. curvas capacidad-voltaje. · Equipación para medida de fotoluminiscencia. fotoreflectancia. · Equipación para la simulación cuántica de materiales. · Ionic implantation equipment (200KeV). respecto a aplicación de los métodos cuánticos que hasta ahora servían a los científicos en la caracterización de la posición y el valor de las bandas energéticas de los materiales. · Implantador iónico de 200KeV. pp. Conesa. Díaz. N. K. Numancia Consotium and its dissemination to the non specialist public. Celulas solares de semiconductores III-V para la generación de electricidad a costes competitivos. P. P2007/00411. C. Patentes / Patents “Método para la supresión de la recombinación no radiativa en materiales dopados con centros profundos”. I. Galiana. Cánovas.G. pp. Hawaii.R. “Dispositivo para Acoplar la Luz de forma Optima a una Célula Solar de Banda Intermedia Realizada mediante Puntos Cuánticos”. Diaz. Omipress ed. Farmer. 63-66. Spectral Characterization Of Mini Concentrator Optics For Its Use With Mj Cells. Lopez. Linares and A. M. Dominguez. Wahnón. Sala. Ab-Initio Modeling Of Intermediate Band Materials Based On Metaldoped Chalcopyrite Compounds. IEEE. J. PCT/ES2006/000683. C. P. In: 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion. Production of Photocurrent due to Intermediate-to-Conduction-Band Transitions: A Demonstration of a Key Operating Principle of the Intermediate-Band Solar Cell.L.NUMANCIA 207 El Consorcio Numancia por la divulgación de la Ciencia. Madrid Semana de la Ciencia 2007. C. Rey-Stolle. . Madrid. I. González. Algora. Sánchez. 4th World Conference on Photovoltaic Energy Conversion. Week of Science 2007. Omipress. IEEE ed. G. Baudit and V. Antón. Antolin.D. J. 2006. García. | P U B L I C AC I O N E S . Palacios.C. Corregidor. 675-679. Revista Española de Fisica 20 (2006) 32-38. E. PAT E N T E S Y R E S U LTA D O S / R E L E VA N T PAT E N T S & P U B L I C AT I O N S | Publicaciones más relevantes / Relevant Publications A. E.R. Aguilera and J. Álvarez and V. Luque. Stanley. P. Hawaii. B. I. I. 2006. C. P. Physical Review Letters 97 (2006) 247701-247704. Marti. Sin embargo. The main process to obtain it. la vía principal de obtención de hidrógeno en la actualidad a escala comercial es el refor- The hydrogen has a great energetic potential due to the fact that its combustion produces water as only product.es 208 RESUMEN ABSTRACT El hidrógeno posee en la actualidad un gran potencial energético. in a commercial scale is the steam reforming of natural gas. Hydrogen life cycle. . During this process. a Uso Energía Utilización Hidrógeno Almacenamiento Medio Ambiente Transporte Producción Hidrógeno Fuente energía primaria renovable Ciclo de Vida del Hidrógeno. nowadays.C AT Á L O G O D E Energía PROGRAMAS DE I+D R&D NETWORKS Energy Producción limpia de hidrógeno: alternativas sin emisiones de CO2 Clean hydrogen production: alternatives without CO2 emissions PHISICO2 http://www. ya que de su combustión se deriva la formación de agua como único subproducto.phisico2. resulta de gran interés el desarrollo de nuevos procesos de obtención de hidrógeno que se puedan considerar limpios al evitarse tales emisiones. The main goal of this project. nuevas y convencionales. The emission of this gas contributes to aggravate the atmospheric greenhouse effect. además de hidrógeno. For this reason. Three alternatives are considered in the project: · Hydrogen production from photodecomposition of water using solar radiation. En este proceso. . hydrogen. · Hydrogen production from water. from a technical and scientific point of view. · Producción de hidrógeno a partir de metano mediante descarbonización catalítica. El objetivo principal de este proyecto. Fluidized bed reactor for hydrogen production by catalytic decomposition of light hydrocarbons. Las alternativas consideradas en este proyecto son las siguientes: significant amount of CO2 is produced. que tienen en común minimizar o evitar la formación y liberación a la atmósfera de CO2. desde un punto de vista científico-técnico es el estudio y desarrollo de nuevas alternativas de producción de hidrógeno. is to study and develop new alternatives to produce hydrogen. These technologies must minimize or avoid the production and release of CO2 to the atmosphere. Por ello. · Producción de hidrógeno a partir de agua mediante procesos solar-térmicos basados en ciclos termoquímicos. se está desarrollando una línea de actividad investigadora de carácter transversal en la que se pretende llevar a cabo un análisis comparativo y detallado de las diferentes alternativas. as an energetic vector. in addition to · Producción de hidrógeno por fotodescomposición de agua con radiación solar. con vistas a su utilización como vector energético. Además de estos tres tipos de procesos. Interior de una termobalanza usada en el estudio de la descomposición catalítica de hidrocarburos ligeros Inside view of a thermobalance used in the study of catalytic decomposition of light hydrocarbons. mado de gas natural. the development of new clean routes to obtain hydrogen is very interesting. In addition to the above mentioned processes. based on thermochemical cycles. we are developing a new research line in which we intent to carry out comparative detailed analysis about the different alternatives to produce hydrogen. de obtención de hidrógeno. las cuales contribuyen al efecto invernadero una vez emitidas a la atmósfera. applying solar-thermal processes. · Hydrogen production by catalytic decarbonisation of methane.PHISICO2 209 Reactor de lecho fluidizado para obtención de hidrógeno mediante descomposición catalítica de hidrocarburos ligeros. se produce la formación de cantidades significativas de CO2. in order to advance in the resolution of the current technological and economic limitations. Las alternativas contempladas en este proyecto se caracterizan por evitar la formación de CO2 como coproducto del hidrógeno y utilizar fuentes renovables para proporcionar la energía consumida en la formación y liberación del hidrógeno. Energetic Basement of photocatalytic process. Solar Panels. Instalación experimental para procesos fotocatalíticos. lo que resulta clave para poder llevar a cabo una futura transición hacia la economía del hidrógeno. Experimental plant for photocatalytic processes. The main target of the project is the study of different processes for clean hydrogen production.PHISICO2 BC Arc Lamp 2H+ + 2e- Eg H2 Xe OF 150W Light beam 1. These developments could be the key factor to carry out a future transition towards the hydrogen economy. 210 Paneles solares. .23 eV H2O 1/202 + 2H+ + 2eMagnetic Stirrer BV Fundamento energético de proceso fotocatalítico. All the alternatives contemplated in this project avoid the CO2 formation as a by-product of the hydrogen production process and also use renewable sources to provide the energy consumed in the hydrogen generation. | O B J E T I VO S | | G OA L S | El objetivo fundamental del proyecto es el estudio de diferentes procesos limpios de producción de hidrógeno a fin de avanzar en la resolución de las limitaciones tecnológicas y económicas que presentan actualmente. . | RESEARCH LINES| · Hydrogen production from photodecomposition of water. Solar concentration system. Reactor solar. · Producción de hidrógeno a partir de gas natural mediante descarbonización catalítica.PHISICO2 | S O C I O S / PA RT I C I PA N T S | Coordinador / Manager DAVID SERRANO GRANADOS Universidad Rey Juan Carlos Universidad Rey Juan Carlos (URJC) Coordinador: DAVID SERRANO GRANADOS Instituto de Catálisis Petroleoquímica del CSIC (ICP-CSIC) Coordinador: JOSÉ LUIS GARCÍA-FIERRO Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) Coordinador: GRACIANO MARTÍNEZ Centro de Investigaciones Energéticas. · Hydrogen production from water by solar-thermal processes based on thermo-chemical cycles. Solar Reactor. · Producción de hidrógeno a partir de agua mediante procesos solartérmicos basados en ciclos termoquímicos. Sistema de concentración solar. Ambientales y Tecnológicas (CIEMAT) Coordinador: MANUEL ROMERO ÁLVAREZ Repsol YPF Coordinador: ENRIQUE GIRÓN MONZÓN 211 Hynergreen (Grupo Abengoa) Coordinador: ÁFRICA CASTRO ROSENDE | L Í N E A S D E T R A BA J O D E S TAC A DA S | · Producción de hidrógeno a partir del agua por fotodescomposición. · Análisis comparativo de las diferentes posibilidades planteadas de obtención de hidrógeno. · Hydrogen production from natural gas by catalytic decarbonisation. · Comparative analysis of the different possibilities to obtain hydrogen. G. G. R. The equipment available includes the systems of the central receiver CESA-1 and SSPS-CRS of 7 and 2. “Mesostructured SiO2-doped TiO2 with enhanced thermal stability prepared by a soft-templating sol-gel route”. | P U B L I C AC I O N E S / P U B L I C AT I O N S | 212 “Producción de hidrógeno mediante descomposición de hidrocarburos ligeros catalizada por materiales carbonosos mesoestructurados”. Mater. new clean catalytic processes and environment. del Valle y J. in chemistry of processes. “Development of crystallinity and photocatalytic properties in porous TiO2 by mild acid treatment”. Los campos de mayor interés y actividad de investigación y desarrollo son: energía. “El hidrógeno: ¿solución al calentamiento global?”. “Tecnologías limpias de producción de hidrógeno: Proyecto PHISICO2”.P. G. The fields of greater interest and activity of research and development are: energy. Energía & Empresa 14:40 (2006). Martínez. from water. para lo que se cuenta con las instalaciones de la Plataforma Solar de Almería (PSA). 1178-1187 (2007). Química e Industria.PHISICO2 | INFRAESTRUCTURA CIENTIFICO-TECNOLÓGICA| | EQUIPMENT| Infraestructura de I+D para generación de hidrógeno mediante ciclos termoquímicos a partir de agua. D. nuevos procesos catalíticos limpios y medio ambiente. respectively. Pazos y C. en revisión). Micropor.. J. J. Mesopor. G. I+D infrastructures for hydrogen generation by thermo-chemical cycles. A. Nº solicitud de patente: P200800244. D. M.P. R. Guil López. J. “Producción limpia de hidrógeno a partir de gas natural”. Chem. Ingeniería Química (aceptado para publicación). 30-34 (2007).7 MWt. e ingeniería y optimización de sistemas catalíticos. 574. Calleja. Calleja. El equipamiento disponible incluye los sistemas de receptor central CESA-1 y SSPS-CRS de 7 y 2. Infraestructura de I+D en pilas de combustible. Serrano. and engineering and optimization of catalytic systems. I+D infrastructures for the synthesis and characterization of heterogeneous and organometallic catalysts. G.P. of Hydrogen Energy (aceptado para publicación. 17(12). Calleja. R. García. P. L. Serrano. respectivamente. aceptado para publicación). “Photocatalytic hydrogen evolution from CdS-ZnO-CdO systems under visible light irradiation: effect of thermal treatment and presence of Pt and Ru cocatalysts”. en química de procesos. Pizarro. . Navarro. Sanz y P. D. F. D.7 MWt. with the availability of the facilities of the Solar Platform of Almeria (PSA). Dufour. Serrano. Fierro. Mater. I+D infrastructures in fuel cells. Int. Pizarro. Serrano y J. Presentada por la Universidad Rey Juan Carlos. Melgares. Infraestructura de I+D para síntesis y caracterización de catalizadores heterogéneos y organometálicos. A. Botas y R. L. Sanz y P. ENLACES DE INTERÉS LINKS OF INTEREST . ciemat.es/portal/page?_pageid=93.jsp UAH http://www.asp Marketplace Tecnológico madri+d http://www.upm.aspx UPM http://www.org/marketplace/ Energía Energy .do?IDM=13&NM=2 CSIC http://www.ott.asp ISCIII http://www.es/ INTA http://www.559506&_dad=portal&_schema=PORTAL UPCO http://www.es/otrosweb/inves/OEIS/inicio.urjc.uc3m.madrimasd.ENLACES DE INTERÉS LINKS OF INTEREST Oficinas de Transferencia de Resultados de Investigación Liaison Offices CIEMAT http://www.htm UCM http://www.upcomillas.ucm.es/otri/otri.madrimasd.isciii.inta.uah.es Red de laboratorios madri+d madri+d Laboratory Network http://www.uned.org/Laboratorios/default.asp UC3M http://otri.es/investigacion/otri/ 214 URJC http://cinttec.es/portal.es/otri/default.es/htdocs/internacionales/programas_otri.csic.es/info/otri/ UNED http://portal.es/pages/homeotri. org/MadridIRC/ IRC Network http://www.int/export/portal/index.html ENAC http://www.es CDTI http://www.do IRC madri+d http://www.madrimasd.wipo.htm OEPM http://www.redotriuniversidades.eu/ EUREKA Network http://www.enac.eureka.enterprise-europe-network.es/ WIPO http://www.es IPR Helpdesk http://www.ec.lu/ ProTon Europe Network http://www.europa.info/ 215 Otros enlaces relacionados Other useful links AENOR http://www.es/ CORDIS http://cordis.oepm.europa.ircnet.html.ipr-helpdesk.be/home.eu/es/home.protoneurope.aenor.ENLACES DE INTERÉS LINKS OF INTEREST Redes Europeas de Transferencia de Tecnología European Technology Transfer Networks EEN Network http://www.org/ES/default.es Energía Energy .org/ Red OTRI http://www.cdti. . madrimasd. SERVICIOS TÉCNICOS Y PROGRAMAS DE I+D C AT Á L O G O D E TECHNOLOGY PORTFOLIO. SERVICIOS TÉCNICOS Y PROGRAMAS DE I+D TECHNOLOGY PORTFOLIO. TECHNICAL SERVICES AND R&D NETWORKS Energía Energy www.2008 Energía Energy O F E R TA T E C N O L Ó G I C A .org oficina de comercialización de la investigación . TECHNICAL SERVICES AND R&D NETWORKS CATÁLOGO DE OFERTA TECNOLÓGICA.