2023-24
Propuesta de TFM Nº 1
Tutor/es: Roman Nevshupa Kasatkin (r.nevshupa@csic.es)
Centro: IETCC-CSIC
Dirección: C/Serrano Galvache 4
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: químico, ingeniería de materiales, físico
Título: Exploración de vias mechanoquimicas para la liberación de hidrógeno en sistemas diamonioborano-líquido iónico
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El proyecto está enfocado en el problema de desarrollo de los materiales para el almacenamiento de hidrógeno en aplicaciones móviles y portables. Unos de los materiales que tiene buena termodinámica y cinética de liberación de H2 es diamonia diborano y su aducto a etano (EDAB). Recientes estudios han demostrado que la temperatura de liberación de H2 se puede disminuir y se puede reducir la emisión de gases contaminantes como amoniaco, a través de utilización de disolventes con base en varios líquidos iónicos. A parte de la forma tradicional de liberación de H2 a través de energía térmica, existen otros métodos basados en energía fotónica, radiación de microondas o aplicación de energía mecánica. Está última es prometedora para varias aplicaciones portables o móviles ya que permite recoger la energía mecánica de la naturaleza y utilizarla para la obtención de H2 sin necesidad de transformar esta energía en otras formas (eléctrica, luego térmica). De esta forma se simplifica el dispositivo y se reducen las perdidas lo que afecta positivamente a la eficiencia global de los dispositivos de energía de hidrógeno. Nuestro grupo ha probado la eficacia de la aplicación de energía mecánica para la liberación de gases en varios hidruros (MgH2, NaAlH3) y la reactividad de los líquidos iónicos. En este proyecto se pretende explorar la posibilidad de conseguir liberación de H2 en sistemas EDAB-líquido iónico utilizando la espectrometría de masas acoplado a un reactor mecanoquímico y varias técnicas de caracterización de materiales y superficies.
Observaciones: Es un estudio exploratorio en búsqueda de formas más eficientes para conseguir liberación de hidrógeno en materiales de base aminoborano. Es un estudio completamente novedoso. El trabajo permite obtener conocimientos teóricos y prácticos en utilización de espectrometría de masas, sistemas de ultra alto vacío, ensayos tribológicos, caracterización de materiales y superficies utilizando RMN, FTIR, Raman-confocal, etc., así como los métodos de estudios interdisciplinarios.2023-24
Propuesta de TFM Nº 2
Tutor/es: Sergio Carrasco (sergio.carrasco@imdea.org)
Centro: IMDEA Energía
Dirección: Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Mostoles
Perfil del estudiante: Química Inorgánica y de Materiales
Título: Nuevas redes metal-orgánicas para la producción fotocatalítica de hidrógeno verde
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El objetivo de este TFM es desarrollar nuevos polímeros de tipo red metal-orgánica (del inglés, MOF) para la producción fotocatalítica de hidrógeno verde, prestando particular atención al diseño, síntesis y caracterización del material. Recientemente, IMDEA Energía ha desarrollado el MOF con mejor rendimiento en la reacción de división del agua descrito hasta la fecha, denominado IEF-11. Este polímero de coordinación, basado en titanio y ácido escuárico, permite modular sus propiedades fisicoquímicas y mejorar su actividad fotosintética a partir del dopaje con otros cationes metálicos y ligandos orgánicos.
Las tareas del estudiante serán: 1) llevar a cabo la síntesis del material IEF-11 dopado con otros cationes (p. ej. Fe, Mn, Zr, Ce, etc.) y ligandos (p. ej. escuaramida) fotoactivos, bien mediante síntesis solvotermal o asistida por microondas, con el objeto de disminuir el tamaño de partícula y controlar la cantidad de defectos, modulando así la posición del bandgap a voluntad. 2) La caracterización físico-química de todos los materiales obtenidos, incluyendo: estructura (difracción de rayos X en polvo/monocristal), composición (espectroscopias FTIR, análisis elemental), tamaño y morfología (microscopia electrónica de transmisión/barrido, dispersión de luz dinámica), estabilidad térmica (TGA) y química (medida de liberación de ligando en distintos medios orgánicos, acuosos, de diferente pH mediante HPLC-DAD/MS), propiedades texturales (área superficial, tamaño de poro mediante adsorción de gases) y fotoquímicas (estimación del bandgap mediante espectroscopia UV-Vis de reflectancia difusa). 3) Si se dispusiera de tiempo suficiente tras completar las tareas anteriores, evaluación preliminar de la liberación de hidrógeno (GC-TCD) para los mejores candidatos.
Observaciones: Este TFM se desarrollará íntegramente en IMDEA Energía (Móstoles), un Instituto líder en investigación científica en Europa que cuenta con el sello de la Excelencia Maria de Maeztu. En particular, la estancia del estudiante será realizada en la Unidad de Materiales Porosos Avanzados, grupo de referencia en la síntesis de materiales MOF a nivel internacional. El estudiante contará con el apoyo y el seguimiento periódico de expertos en la materia, podrá explorar y entrar en contacto con profesionales de varias disciplinas en un contexto multidisciplinar y adquirirá capacidades de independencia para su futuro profesional en el campo de la energía.2023-24
Propuesta de TFM Nº 3
Tutor/es: Jose Maria Sanchez Hervas (josemaria.sanchez@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniería (Química, Industrial, Minas, Energía), Grado en Ciencias (Químicas, Ambientales)
Título: Purificación H2 renovable procedente de valorización termoquímica de biorresiduos
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La producción de biohidrógeno a partir de procesos de conversión termoquímica de biomasa y residuos (gasificación, pirólisis, fermentación oscura, etc.) exige de una etapa de incremento y separación del hidrógeno contenido en los gases producidos en dichos procesos de transformación primaria
La Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible del Departamento de Energía de CIEMAT, está desarrollando tecnologías para el uprading y la separación de hidrógeno en los proyectos ZEPPELIN “Nuevos Procesos para la Generación de Hidrógeno Verde” y VAL2H2, “Investigación de nuevas tecnologías para la generación, almacenamiento y uso de H2 renovable mediante la VALorización de biorresiduos”.
El estudiante se integrará en el equipo de investigación de dichos proyectos colaborando en tareas de realización de ensayos experimentales a escala de laboratorio
Descripción de las tareas:
1. Ejecución de experimentos de separación mejorada de hidrógeno, usando adsorbentes, membranas y materiales bifuncionales
2. Seguimiento analítico del proceso
3. Análisis de resultados: Tratamiento y procesado de los datos obtenidos
4. Colaboración en la redacción de contribución científico-técnica a congreso internacional y artículo científico
5. Redacción de Trabajo Fin de Máster
Observaciones: CONTACTO: José María Sánchez Hervás, josemaria.sanchez@ciemat.es; Gregorio Molina Moya Gregorio.molina@ciemat.es
OBSERVACIONES: Las actividades del estudiante se desarrollarán en el domicilio de la entidad colaboradora, sito en Av. Complutense, 40 - 28040 Madrid, desarrollándose de lunes a viernes en horario de 9 a 14 horas. Puntualmente el horario será de 9 a 16:30 horas cuando el experimento en marcha lo requiera.
El período de realización de las prácticas de TFM será de 1 de marzo a 30 de junio de 2024. Duración: 250 horas para la realización de las prácticas curriculares, con posibilidad de extensión mediante prácticas extracurriculares.
No tiene dotación económica asociada2023-24
Propuesta de TFM Nº 4
Tutor/es: Jose Maria Sanchez Hervas (josemaria.sanchez@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniería (Química, Industrial, Minas, Energía), Grado en Ciencias (Químicas, Ambientales)
Título: Desarrollo de materiales, a partir de pirólisis de residuos, para purificación de biogas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible del Departamento de Energía de CIEMAT está ejecutando el proyecto, DESCARTES “Development of water and biogas purification materials from waste pyrolysis”.
El objetivo es contribuir a la I+D en el desarrollo de materiales novedosos, renovables y sostenibles que puedan ser utilizados en el tratamiento de aguas y biogás. Además del desarrollo de precursores mediante conversión termoquímica, se incluye el uso del biocarbón producido y los geopolímeros y carbones activados fabricados para la purificación del biogás.
Se producirán nuevos materiales y precursores a partir de residuos difíciles, ampliamente disponibles y con poca o nula aplicación, que actualmente se están dirigiendo a vertederos o que ya son residuos secundarios de las tecnologías de gestión implementadas. Además, para mejorar la conversión y las propiedades de los adsorbentes se utilizarán como catalizadores subproductos y materiales de rechazo de procesos industriales.
El estudiante se integrará en el equipo de investigación del proyecto.
Descripción de las tareas:
1. Estudios de pirólisis convencional, reactiva y catalítica a escala de laboratorio y bench para producir precursores de biocarbón/cenizas y geopolímeros
2. Evaluación a escala de laboratorio del rendimiento de los adsorbentes preparados para desulfuración de biogás
3. Análisis de resultados: Tratamiento y procesado de los datos obtenidos
4. Colaboración en la redacción de contribución científico-técnica a congreso internacional y artículo científico
5. Redacción de Trabajo Fin de Máster
Observaciones: CONTACTO: José María Sánchez Hervás, josemaria.sanchez@ciemat.es; Isabel Ortiz Gonzalez, isabel.ortiz@ciemat.es
OBSERVACIONES: Las actividades del estudiante se desarrollarán en el domicilio de la entidad colaboradora, sito en Av. Complutense, 40 - 28040 Madrid, desarrollándose de lunes a viernes en horario de 9 a 14 horas. Puntualmente el horario será de 9 a 16:30 horas cuando el experimento en marcha lo requiera.
El período de realización de las prácticas de TFM será de 1 de marzo a 30 de junio de 2024. Duración: 250 horas para la realización de las prácticas curriculares, con posibilidad de extensión mediante prácticas extracurriculares.
No tiene dotación económica asociada2023-24
Propuesta de TFM Nº 5
Tutor/es: Esperanza Ruiz Martínez (esperanza.ruiz@ciemat.es) y María José Escudero Berzal (m.escudero@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Graduado en Química, Ingeniería Química, Ciencias Ambientales o afines.
Título: Desarrollo y estudio del proceso de co-electrolisis de H2O y CO2 en celdas de óxido sólido (SOEC) para producción de gas de síntesis con relación H2/CO controlada
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Mediante la realización de este Trabajo de Fin de Master se pretende dotar al alumno de formación práctica en el ámbito de la producción de vectores energéticos y combustibles para el futuro y su iniciación a la investigación en el campo de la co-electrolisis de H2O y CO2 en celdas de óxido sólido para producción de gas de síntesis con relación H2/CO adaptable a la requerida para la posterior síntesis de vectores energéticos (metano, metanol, etc.) y combustibles (DME, combustible de aviación, etc.).
El alumno se integrará en el equipo de investigación del proyecto GREENH2CM (Posicionamiento Estratégico de la Comunidad de Madrid en I+D+I del Hidrógeno y las Pilas de Combustible) colaborando en:
- Preparación de nuevos materiales catódicos para la co-electrolisis de H2O y CO2 en SOEC.
- Montaje y puesta a punto de instalación experimental.
- Estudio de la actividad catalítica de los materiales preparados para la reacción inversa de desplazamiento del gas de agua (RWGS) en condiciones de co-electrolisis, en función de la temperatura y composición del gas alimentado al proceso.
- Fabricación de celdas de óxido sólido con los materiales catódicos seleccionados como más idóneos.
- Estudio de la co-electrolisis de H2O y CO2 en las condiciones de operación seleccionadas.
- Caracterización fisicoquímica, estructural, morfológica, eléctrica y electroquímica de los materiales/celdas tanto tal cual preparados como tras su uso, para optimización de procedimientos de preparación e identificación de posibles fenómenos de desactivación.
- Análisis de resultados y redacción de informe con las conclusiones mas relevantes.
Observaciones: El horario sería de 9:00 a 14:00 horas. No tiene remuneración económica.2023-24
Propuesta de TFM Nº 6
Tutor/es: Jose Maria Sanchez Hervas (josemaria.sanchez@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense, 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniería (Química, Industrial, Minas, Energía), Grado en Ciencias (Químicas, Ambientales)
Título: Biomasa y residuos como precursores de la producción acoplada de hidrógeno y biometano en el nuevo escenario de transición energética industrial
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible del Departamento de Energía de CIEMAT está ejecutando el proyecto, ALL-TO-GAS “Biomasa y residuos como precursores de la producción acoplada de hidrógeno y biometano en el nuevo escenario de transición energética industrial”.
Se aborda el desarrollo y validación de diversas tecnologías de producción de gas de síntesis (pirogasificación y carbonización hidrotermal) a partir de biomasa para producir biometano e hidrógeno utilizando tecnologías de metanización biológica de syngas.
El CIEMAT participa liderando el paquete de trabajo sobre tecnologías de limpieza y mejora de la calidad del gas para su utilización en los procesos de metanización y reformado.
El estudiante se integrará en el equipo de investigación del proyecto.
Descripción de las tareas:
1. Identificación de los principales contaminantes en el gas de síntesis producido por las tecnologías de conversión consideradas en ALL-TO-GAS
2. Colaboración en el diseño de los procesos de acondicionamiento y depuración del gas
3. Pruebas de laboratorio y optimización de los sistemas de limpieza y acondicionamiento propuestos
4. Análisis de resultados: Tratamiento y procesado de los datos obtenidos
5. Colaboración en la redacción de contribución científico-técnica a congreso internacional y artículo científico
6. Redacción de Trabajo Fin de Máster
Observaciones: CONTACTO: José María Sánchez Hervás, josemaria.sanchez@ciemat.es; Isabel Ortiz Gonzalez, isabel.ortiz@ciemat.es
OBSERVACIONES: Las actividades del estudiante se desarrollarán en el domicilio de la entidad colaboradora, sito en Av. Complutense, 40 - 28040 Madrid, desarrollándose de lunes a viernes en horario de 9 a 14 horas. Puntualmente el horario será de 9 a 16:30 horas cuando el experimento en marcha lo requiera.
El período de realización de las prácticas de TFM será de 1 de marzo a 30 de junio de 2024. Duración: 250 horas para la realización de las prácticas curriculares, con posibilidad de extensión mediante prácticas extracurriculares.
No tiene dotación económica asociada2023-24
Propuesta de TFM Nº 7
Tutor/es: Antonio Ávila Marin (antonio.avila@ciemat.es) y Daniel Sanchez Señoran (daniel.sanchez@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense, 40, Ed. 42, P1.D11
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Valida cualquier perfil con entusiasmo y ganas de aprender.
Título: Simulación CFD de receptores volumétricos avanzados
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los receptores volumétricos son una opción alternativa y prometedora a los receptores tubulares usados en las plantas comerciales. Este tipo de receptores usan aire atmosférico como fluido de trabajo y permiten trabajar a temperaturas superiores a las sales fundidas de nitrato (565ºC).
La literatura ha demostrado un gran interés en esta tecnología, sin embargo, la mayor parte de trabajos numéricos y experimentales se han realizado para receptores volumétricos que usan materiales cerámicos, ya que estos soportan mayores temperaturas de trabajo. Por otro lado, desde CIEMAT-PSA se ha demostrado que el uso de materiales metálicos es una alternativa igualmente válida y con la opción de obtener receptores igual o más eficientes.
El presente TFM estará enfocado en simular usando herramientas CFD comerciales (STAR-CCM+) el comportamiento térmico y fluido dinámico de receptores volumétricos metálicos con propiedades geométricas variables, estudiando perfiles de radiación homogénea (flujo solar incidente constante) y heterogénea (flujo solar incidente siguiendo una curva tipo gaussiana). Los resultados obtenidos se compararan con resultados de la literatura para analizar el grado de mejora de las nuevas alternativas propuestas. Es esperable que este trabajo de lugar a al menos un trabajo que pueda ser presentado en un congreso internacional y según el nivel de los resultados un artículo científico en el que el estudiante participaría como autor.
Observaciones: Es importante, aunque no necesario, tener conocimiento de transferencia de calor y dinámica de fluidos. También sería importante tener conocimientos previos de CFD.
Pero ante todo, se necesitan ganas de trabajar y aprender. Desde CIEMAT estaremos apoyando al candidato en su día a día durante la ejecución del TFM.2023-24
Propuesta de TFM Nº 8
Tutor/es: Antonio Ávila Marin (antonio.avila@ciemat.es) y Antonio Ávila (antonio.avila@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense, 40, Ed. 42, P1.D11
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Es valido cualquier perfil con entusiasmo y ganas de aprender.
Título: Influencia de la geometría de la copa en el sistema copa-absorbedor en la tecnología de receptores volumétricos
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los receptores volumétricos son una opción alternativa a los receptores tubulares. Usan aire atmosférico como fluido de trabajo y permiten trabajar a temperaturas superiores a las sales fundidas de nitrato. La modularidad junto al uso del aire atmosférico como fluido de trabajo y su rápida respuesta, son sus principales ventajas. Un receptor volumétrico está formado por una serie de copas con forma cuadrada en su superficie frontal en las que se ubica el absorbedor volumétrico, y forma circular en la parte trasera para poder acoplarse a un sistema de extracción de aire. El número de copas dependerá de la potencia total requerida por el receptor. La tecnología de receptores volumétricos es conocida, pero hasta la fecha no se ha realizado ningún proceso de parametrización del tamaño de la copa y su influencia sobre el conjunto copa-absorbedor. Por ello, este TFM simulará mediante herramientas de dinámica de fluidos computacional (CFD) comercial (STAR-CCM+) el comportamiento de distintas geometrías de la copa para un mismo tipo de absorbedor. Existen tres parámetros geométricos principales sobre los que se realizarán sensibilidades, y como variables de salida se estudiarán la temperatura del aire, la temperatura en la interfase copa-absorberdor, eficiencia térmica y la caída de presión. Los potenciales candidatos pueden obtener más información en un trabajo similar: https://doi.org/10.1016/j.renene.2022.10.032
Es esperable que este trabajo de lugar a al menos un trabajo que pueda ser presentado en un congreso internacional y según el nivel de los resultados un artículo científico en el que el estudiante participaría como autor.
Observaciones: Es importante, aunque no necesario, tener conocimiento de transferencia de calor y dinámica de fluidos. También sería importante tener conocimientos previos de CFD y CAD.
Pero ante todo, se necesitan ganas de trabajar y aprender. Desde CIEMAT estaremos apoyando al candidato en su día a día durante la ejecución del TFM.2023-24
Propuesta de TFM Nº 9
Tutor/es: Bernd Wicklein (bernd@icmm.csic.es)
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC)
Dirección: Sor Juana Ines de la Cruz 3
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Quimico, fisico
Título: Fabricación y estudio de nanogeneradores piezoeléctricos
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La recolección de energía ambiental mediante nanogeneradores es un área emergente en la nanociencia para la transición ecológica y digital. Puede contribuir con energía eléctrica renovable al abastecimiento de nuestra sociedad y también a la alimentación de sensores y otros dispositivos autónomos relacionados con el internet-of-things.
En este sentido el proyecto está enmarcado en la preparación de materiales nanocomposites con propiedades piezoeléctricos que son capaces de convertir energía mecánica en electricidad. Mediante impresión 3D se preparará muestras y dispositivos más eficaces en está conversión.
El proyecto tiene aspectos experimentales como la preparación de nanopartículas oxido metálicas con propiedades piezoeléctricas y su integración en biopolímeros aptos para la impresión 3D. Y por otro lado, el proyecto también ofrece la posibilidad de explorar simulaciones en COMSOL Multiphysics para predecir la geometría imprimida y la respuesta eléctrica obtenida.
Otro aspecto clave para garantizar una formación integral de la/el estudiante en materiales para la energía es su introducción a técnicas de caracterización de los materiales preparados (XRD, FTIR, TGA, SEM/TEM etc.) así como sus propiedades eléctricas y mecánicas. Finalmente, se integrarán las piezas imprimidas en un nanogenerador para evaluar la generación de energía en el contexto de sensores autónomos y la figura de mérito del nanogenerador.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 10
Tutor/es: Gema San Vicente Domingo (gema.sanvicente@ciemat.es) y Naia Barandica Pérez (Naia.Barandica@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: avenida complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: grado en químicas, ingeniería química, medioambiente
Título: RECUBRIMIENTOS ANTI-REFLEXIVOS PARA CUBIERTAS DE VIDRIO SOLARES. EFECTO DE LA POROSIDAD EN LAS PROPIEDADES OPTICAS Y MECÁNICAS Y DURABILIDAD AMBIENTAL
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El objetivo es obtener recubrimientos anti-reflexivos para aplicar sobre vidrio borosilicato con adecuada durabilidad para trabajar a intemperie. Estas películas, de óxido de silicio, se depositan por inmersión a partir de disoluciones sol-gel, lo que permite recubrir ambas caras del vidrio a la vez. Para generar la estructura porosa necesaria para obtener índices de refracción bajos se va a utilizar un compuesto generador de poros que forma micelas en la disolución y se descompone durante el tratamiento térmico dejando poros en su lugar. Se va a estudiar el efecto de la concentración de este compuesto en las propiedades ópticas y mecánicas. También se evaluará su resistencia ambiental mediante ensayos de condensación en cámaras climáticas.
Observaciones: El trabajo de laboratorio se realizará en las instalaciones del CIEMAT2023-24
Propuesta de TFM Nº 11
Tutor/es: Olga Caballero Calero (olga.caballero@csic.es)
Centro: Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Dirección: IMN-CNM, CSIC C/ Isaac Newton 8
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Físico, químico, ingeniero
Título: Generadores termoeléctricos de reducidas dimensiones basados en electrodeposición de nanoestructuras
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El trabajo propuesto se centra en el campo de los generadores termoeléctricos, que son aquellos que pueden transformar energía térmica residual en energía eléctrica. En este aspecto, ofrecen una alternativa muy interesante para alimentar dispositivos tales como sensores que se alimenten con el calor residual emitido por el cuerpo. El principal problema que tienen estos generadores es la baja eficiencia de los materiales tradicionalmente usados, ya que ésta depende de propiedades intrínsecas del material. Sin embargo, con la llegada de la nanotecnología, se está consiguiendo aumentar esta eficiencia y, por tanto, la aplicabilidad de los mismos.
El trabajo que se propone se desarrollará en el seno del grupo FINDER (Functional Nanostructured Devices for Energy Recovering), del Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC). Se basa en el estudio de generadores fabricados mediante depósito electroquímico en matrices nanoporosas flexibles. Además de la fabricación en sí, se trabajará en la caracterización de éstos materiales desde un punto de vista termoeléctrico (conductividad eléctrica, conductividad térmica, coeficiente Seebeck), teniendo que optimizar un sistema experimental desarrollado para su caracterización. También se trabajará en la caracterización de propiedades mecánicas (flexibilidad, adaptabilidad a distintas superficies) y, finalmente, optimización de la geometría final utilizando modelos ya desarrollados en COMSOL MULTIPHYSICS.
El trabajo se realizará en el Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC) de Tres Cantos.
Observaciones: Hay transporte directo desde la UAM a nuestro instituto. Estudiantes de años anteriores han realizado su TFM con nosotros y han podido compatibilizarlo sin problema.2023-24
Propuesta de TFM Nº 12
Tutor/es: Olga Caballero Calero (olga.caballero@csic.es)
Centro: Consejo Superior de Investigaciones Científicas
Dirección: IMN-CNM, CSIC calle Isaac Newton 8
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Tres Cantos
Título: Optimización de sistemas de medida de propiedades de transporte adaptados a muestras en lámina delgada para estudiar materiales termoeléctricos nanoestructurados
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los materiales termoeléctricos son aquellos que pueden transformar energía térmica residual en energía eléctrica. En este aspecto, ofrecen una alternativa muy interesante para recuperar energía que, de otro modo, se perdería. La eficiencia de un material termoeléctrico está directamente relacionada con su conductividad eléctrica y coeficiente Seebeck, e inversamente relacionada con su conductividad térmica. Para caracterizar estas dos últimas magnitudes, es necesario establecer un gradiente de temperatura en la muestra, lo que se complica en el caso de muestras en lámina delgada de unas cuantas micras de espesor, sobre todo si este gradiente quiere producirse y controlarse a lo largo del espesor de la misma. Sin embargo, estas medidas son cruciales a la hora de diseñar y optimizar dispositivos termoeléctricos para distintas aplicaciones.
En el seno del grupo FINDER (Functional Nanostructured Devices for Energy Recovering), del Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC), se están desarrollando sistemas experimentales centrados en la caracterización del coeficiente Seebeck y la conductividad térmica de materiales crecidos en forma de láminas delgadas, así como en la medida de la eficiencia de dispositivos termoeléctricos. El trabajo propuesto se centraría en la optimización de estos sistemas (control preciso de la temperatura, incluir medidores de flujo de calor, combinar medidas con termopares y termoresistencias con imágenes térmicas de infrarrojo de alta resolución, etc.). Toda esta optimización será apoyada con simulaciones en COMSOL MULTIPHYSICS de los distintos sistemas y materiales implicados.
Observaciones: Hay transporte directo desde la UAM a nuestro instituto. Estudiantes de años anteriores han realizado su TFM con nosotros y han podido compatibilizarlo sin problema.2023-24
Propuesta de TFM Nº 13
Tutor/es: Elisabetta Carella (elisabetta.carella@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas y Medioambientales
Dirección: Av. Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ciencias (Químicas, Físicas, Ingenieros)
Título: Estudio de compatibilidad de materiales para reactores de fusión, con Pb–17Li
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Uno de los mayores problemas con los que se encuentran aquellos conceptos de reactor de fusión que manejan metales líquidos como generadores de tritio (el combustible principal junto al deuterio), es la corrosión que se produce por reacción directa entre la mezcla eutéctica Li-Pb y la superficie de los materiales en contacto.
La corrosión provoca efectos muy negativos sobre los materiales, entre los que cabe destacar la disolución preferencial de algunos elementos aleantes, la infiltración del metal líquido y la comparsa de nuevas fases.
A nivel macroscópico estos efectos se traducen en degradación de las propiedades mecánicas por acumulación de daño sobre la superficie dañada. Los procesos comentados pueden inducir la formación de dislocaciones y modificar parámetros estructurales como la velocidad de deformación , la fluencia o la fatiga. A parte modificar las características físicas del material, induciendo a importantes problemas a nivel de seguridad cuales la permeación del tritio al refrigerante.
El objetivo principal de éste trabajo es resolver aspectos de los principios básicos sobre la corrosión, como la compatibilidad química con algunos materiales.
Para ello se trabajará con composiciones de Pb-Li fundido en diferentes instalaciones del Laboratorio de Metales Líquidos del CIEMAT y se prestará especial atención al exceso de litio.
Tras los ensayos de corrosión, se propone una caracterización exhaustiva de los materiales corroídos con las diferentes técnicas presentes en nuestros laboratorios de materiales (SIMS, SEM, XPS, microscopio óptico, etc..).
Observaciones: Es un TFM muy práctico en el que se podrán utilizar instalaciones singulares como las del laboratorio de Metales Líquidos.2023-24
Propuesta de TFM Nº 14
Tutor/es: Meryem Farchado Dinia (Meryem.Farchado@ciemat.es) y Angel Morales Sabio (angel.morales@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Av. Complutense, 40 edificio 42 P0.37
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Licenciado en químicas, físicas o medioambientales
Título: Optimización de la composición de espinelas para absorbentes de receptores solares de partículas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Optimización de la composición de las capas absorbentes solares que se emplean en los receptores de partículas en las plantas solares de receptor central. En este tipo de plantas solares, la radiación solar es absorbida por partículas sólidas que se mueven en un circuito cerrado e intercambian el calor absorbido con el aire circundante. Estas partículas llevan un recubrimiento negro para maximizar la absorptancia solar y están compuestas por espinelas metálicas de metales como manganeso, cobalto, cobre, níquel, hierro. Se prepararán soluciones precursoras de distintas combinaciones y estequiometrías de metales, se depositarán múltiples capas sobre las partículas usadas en estos receptores y se caracterizarán tanto óptica, como mecánicamente.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 15
Tutor/es: Jose Manuel Clamagirand Garcia (jose.clamagirand@sener.es)
Centro: SENER Mobility S.A.
Dirección: Calle Severo Ochoa 4
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Interes en almacenamiento energetico. Valorable conocimientos civiles, electricos o mecanicos, asi como en tratamiento de datos.
Título: Consumo y generacion de Centrales Hidraulicas Reversibles en España 2018-2023
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Las centrales reversibles se están desarrollando para poder disponer de almacenamiento suficiente de energía renovable y no generar vertidos que se están dando últimamente. El conocer la tecnología es importante, pero se observa como interés para los alumnos de un master conocer como se usan las centrales actuales en el mercado, como ingresan, como consumen, como generan. Actualmente se dispone de una base de datos extensa para la realización de estudios que permitan al alumno situarse en el mundo del almacenamiento visto desde el existente actualmente que se sitúa en el entorno de 6 GW de potencia instalada entre bombeo puro y bombeo mixto
El trabajo consistirá en:
- Identificación en Google Earth de las centrales hidráulicas reversibles en España
- Identificación de los nudos mas importantes de subestaciones de REE en España en Google Earth
- Estudio de los ficheros i90 de REE con producciones y consumos de las Centrales Reversibles mas importantes en España: Aguayo, La Muela, Moralets, Guillena,
- Análisis del funcionamiento de las centrales reversibles en función de las potencias existentes instaladas de otras tecnologías por año
- Búsqueda de una función de \\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\"usabilidad\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\\" del almacenamiento actual en función del crecimiento de energías renovables.
Se valorará la realización en Matlab o Python de función que adquiera datos directamente desde la Web de REE para el posterior análisis desde los ficheros i90.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 16
Tutor/es: Patricia Horcajada Cortés (patricia.horcajada@imdea.org) y Yolanda Pérez Cortés (yolanda.cortes@urjc.es)
Centro: Imdea Energía
Dirección: Av. Ramón de La Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Móstoles
Título: Diseño de sistemas basados en perovskitas para aplicaciones fotocatalíticas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El objetivo del TFM es diseñar perovskitas basadas en bismuto con excelente estabilidad para ser utilizadas como potenciales fotocatalizadores para reacciones de interés industrial como eliminación del azufre presente en combustibles (i.e. desulfuración foto-oxidativa). La investigación propuesta plantea diversos campos de aplicación con gran impacto social: Industria (perovskitas más estables con propiedades optoelectrónicas para aplicaciones fotocatalíticas), Ciencia de los Materiales (materiales sostenibles y fáciles de sintetizar), Ingenierías o Química Ambiental (eliminación de azufre de combustibles) y Fotocatálisis (empleo de luz visible en reacciones catalíticas).
Las tareas a desarrollar: 1. Síntesis de nuevas perovskitas más estables basadas en bismuto, utilización de método de síntesis solvotermal. 2. Caracterización fisicoquímica del material (difracción de rayos X en polvo, espectroscopia FTIR), estudios de estabilidad térmica (análisis termogravimétrico) y estabilidad en medios orgánicos y acuosos. 3. Evaluación de sus propiedades optoelectrónicas (Espectroscopía ultravioleta-visible por reflectancia difusa y Fotoluminiscencia). 4. Estudio y evaluación de la actividad fotocatalítica de los sistemas basados en perovskitas para la eliminación de azufre de combustibles.
Este TFM se desarrollará en la Unidad de Materiales Porosos Avanzados en el Instituto IMDEA Energía (Móstoles) que cuenta con el sello de la Excelencia María de Maeztu.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 17
Tutor/es: Miguel Algueró Giménez (malguero@icmm.csic.es) y Lourdes Calzada (lcalzada@icmm.csic.es)
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM), CSIC
Dirección: Calle Sor Juana Inés de la Cruz 3, Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: El proyecto es adecuado tanto para físicos como para químicos o ingenieros, pudiendo orientarse de acuerdo con la formación e intereses del estudiante.
Título: Estudio del sistema Zn(1-x)Mg(x)Fe2O4 como componente magnetostrictivo en composites magnetoeléctricos para tecnologías de recolección de energía biocompatibles
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los materiales cerámicos o poliméricos ferroeléctricos son una tecnología madura y ubicua, en investigación para tecnologías piezoeléctricas de recolección de energía (Energy Harversting en inglés). Estos materiales son capaces de transformar las vibraciones mecánicas ambientales en energía eléctrica para alimentar electrónica de baja potencia. Constituyen la alternativa más prometedora a las baterías en redes de sensores inalámbricos, fundamentales para la implementación de la industria 4.0 y la IoT y la resolución de los desafíos energéticos que plantean. Los materiales piezoeléctricos son también uno de los componentes de los composites magnetoeléctricos. Estos materiales compuestos de elementos piezoeléctricos y magnetostrictivos son transductores magnetoeléctricos, capaces de transformar campos magnéticos residuales en energía eléctrica, facilitando un concepto alternativo de recolección.
Este proyecto está concebido como una iniciación a la investigación en materiales compuestos multiferroicos, en concreto para transducción magnetoeléctrica, e introducción a las tecnologías de recuperación de energía. Contempla el desarrollo de un nuevo material compuesto piezoeléctrico-magnetostrictivo bajo diseño, incluyendo su procesado, así como su caracterización estructural y microestructural, y de sus propiedades orientada a su aplicación en recuperación de energía. El estudiante adquirirá capacidades en un abanico de técnicas de procesado avanzado en volumen y láminas delgada, de caracterización estructural y microestructural (difracción de rayos X, microscopías electrónicas y de campo cercano), y de las propiedades físicas (eléctricas, magnéticas, piezoeléctricas y magnetoeléctricas) en distintas escalas.
Observaciones: Preferencia para alumnos que hayan solicitado la JAE-INTRO-ICMM2023-24
Propuesta de TFM Nº 18
Tutor/es: Juan Manuel Coronado Carneiro (jm.coronado@csic.es) y Raquel Portela Rodríguez (raquel.portela@csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica. ICP-CSIC
Dirección: Campus de Cantoblanco, C/ Marie Curie, 2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Iniciativa para trabajar en el laboratorio y analizar los resultados, extrayendo conclusiones y plasmándolas en informes. Trabajo en equipo. Capacidad de comunicarse en inglés.
Título: Almacenamiento termoquímico de energías renovables
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El almacenamiento de calor en baterías térmicas puede contribuir a acumular el exceso de generación eléctrica renovable, aumentando su eficiencia. Para conseguir este objetivo es posible usar reacciones cíclicas de óxidos redox a temperaturas elevadas (500-700 ºC), que pueden ganar o perder calor cambiando el sentido de la reacción en función de las condiciones de operación. Para su aplicación práctica es necesario conformar estos materiales de modo que tengan una resistencia mecánica adecuada sin perder sus propiedades. En este TFM se propone un trabajo experimental consistente en la preparación de materiales para el almacenamiento termoquímico de energías renovables y su conformado, así como su caracterización mediante diversas técnicas como por ejemplo difracción de rayos X, la porosimetría de Hg, la espectroscopía Raman o la microscopía electrónica, así como su ensayo en condiciones de laboratorio
Observaciones: A desarrollar en el campus de la UAM con horario flexible en función de la disponibilidad del equipamiento y las necesidades experimentales e2023-24
Propuesta de TFM Nº 19
Tutor/es: Juan Aviles Moreno (juan.aviles@uam.es) y Pilar Ocon Esteban (pilar.ocon@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante: Son recomendables conocimientos en química y experiencia en trabajo de laboratorio.
Título: Catalizadores basados en Óxido de Manganeso como base para elemento positivo de batería Metal/aire
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Se llevará a cabo la síntesis de catalizadores basados en Óxidos de manganeso, predominando el α-MnO2, obtenidos por vía hidrotermal como elemento base. Además, se prepararán aerogeles y xerogeles de dichos materiales. Se espera que esta metodología dé lugar a óxidos que presenten la fase α, abundantes defectos de oxígeno y una buena conductividad eléctrica que, en conjunto, favorezcan el rendimiento para la reacción de reducción de oxígeno del aire. Se llevará acabo la caracterización físico-química mediante FTIR, Raman in situ, XRD y XPS. Como electrodo negativo de la batería se utilizarán placas comerciales de aleaciones de Al (series 7xxx, 5xxx y 1xxx) o Zn. El conjunto de la batería se conforma por superposición de ambos electrodos y el electrolito, al cual se le añadirán diferentes aditivos. Se estudiarán diferentes tasas de descarga y se determinará la capacidad específica evaluando batería estática y la batería de flujo y comparando la eficiencia con cátodo comercial. El análisis post-mortem determinará el modo de fallo ayudando a mejorar el rendimiento de la batería.
Durante el desarrollo del proyecto el/la estudiante se familiarizará con la labor experimental e interpretación de resultados derivados del sistema electroquímico estudiado.
El desarrollo del TFM se engloba dentro del proyecto de investigación MAREA PID2020-116712RB-C21. Desarrollo de catalizadores sin metales críticos como electrodos en baterías, pilas de combustible y electrolizadores. 01/07/ 2021- 01/07/ 2024. Instituciones: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (ICP-CSIC) y UAM.
Observaciones: TFG experimental
Dirección del lugar donde se desarrollará el proyecto: Laboratorio 405, módulo 2, Facultad de Ciencias UAM2023-24
Propuesta de TFM Nº 20
Tutor/es: Mario Aparicio Ambrós (maparicio@icv.csic.es) y Nataly Carolina Rosero Navarro (rosero@icv.csic.es)
Centro: Instituto de Cerámica y Vidrio (CSIC)
Dirección: Kelsen 5 (Campus de Cantoblanco)
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniero o graduado en Energía, Materiales, Química
Título: Electrocatalizadores basados en ZnO para la reacción de reducción de CO2
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La reducción electrocatalítica del dióxido de carbono (CO2) es una estrategia eficaz para la eliminación de este gas a la vez que se producen combustibles sintéticos y productos de interés industrial: monóxido de carbono (CO), Hidrógeno (H2) ácido fórmico (HCOOH), etileno (C2H4) y otros. Los potenciales termodinámicos de oxidación-reducción conducen a una escasa selectividad de los productos objetivo. Por lo tanto, sigue siendo difícil producir selectivamente un producto específico con un alto rendimiento a partir de CO2. Los materiales basados en metales del grupo del platino han mostrado buenos rendimientos, pero debido a su coste y escasez se pretenden desarrollar catalizadores más accesibles. En este trabajo, se estudiarán materiales inorgánicos basados en ZnO como nuevos catalizadores electrocatalíticos de reducción de CO2.
Los objetivos generales son:
1. Síntesis de materiales inorgánicos mediante procesos de reacción en disolución (Sol-gel) y en estado sólido. Se evaluarán parámetros de síntesis para conocer su efecto en la reducción de CO2. Caracterización fisicoquímica.
2. Preparación de electrodos a partir de los materiales preparados. Se evaluará la configuración de electrodos combinando el electrocatalizador con conductores iónicos y electrónicos, y aglutinantes.
3. Evaluación de la reducción electroquímica de CO2 a partir de los electrodos preparados. Uso de Celda-H acoplada a cromatografía de gases para determinar los productos resultantes.
Al final de la investigación, se espera obtener valiosos conocimientos sobre electrocatalizadores abundantes y medioambientalmente aceptables para la reducción de CO2.
Observaciones: Dos tutores.
Este trabajo se lleva a cabo en el marco de un proyecto europeo H2020 en vigor.2023-24
Propuesta de TFM Nº 21
Tutor/es: Nataly Carolina Rosero Navarro (rosero@icv.csic.es)
Centro: Instituto de Ceramica y Vidrio - CSIC
Dirección: Kelsen 5
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniero o graduado en Energía, Materiales, Química o afines
Título: Electrolitos solidos con microestructura diseñada
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Proyecto bajo el marco del proyecto nacional MICROXIDE (ref. TED2021-130911B-I00), financiado por MCIN/AEI/10.13039/501100011033 y por la Unión Europea “NextGenerationEU” /PRTR. El desarrollo de sociedades más sostenibles se ha convertido en un objetivo urgente en todo el mundo. Las baterías eléctricas son una de las tecnologías de almacenamiento de energía más importantes. En los últimos años, se ha investigado intensamente la fabricación de baterías de estado sólido; sin embargo, el rendimiento electroquímico estable a altas densidades de corriente sigue siendo un objetivo desafiante. Este proyecto tiene como objetivo el diseño de nuevos electrolitos cerámicos de iones de litio con una microestructura que permita su aplicación en baterías de nueva generación con una carga rápida. Los objetivos generales de esta investigación incluyen: (1) Sintetizar nuevos electrolitos sólidos compuestos utilizando óxidos vitrocerámicos como modificadores de los límites de grano con propiedades electroquímicas, químicas y mecánicas mejoradas. La síntesis se llevará a cabo mediante procesos de solución y reacción en estado sólido, incluida la sinterización por plasma. Se evaluarán propiedades fisicoquímicas y electroquímicas. (2) Estudiar los mecanismos de transferencia de litio de electrolito sólido y metal de ánodo de litio mediante técnicas AC/DC combinadas con observación ex-situ mediante microscopía electrónica de barrido. (3) Integrar el conocimiento derivado de estos estudios para construir baterías totalmente de estado sólido. El material del cátodo se aplicará sobre la superficie del electrolito sólido. El comportamiento de carga-descarga y espectroscopia de impedancia. Análisis ex-situ también se llevarán a cabo para examinar la integridad del electrolito y las interfaces.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 22
Tutor/es: David Levy Cohen (David.Levy@icmm.csic.es)
Centro: ICMM-CSIC
Dirección: Sor Juana Inés de la Cruz
Localidad: Cantoblanco
Perfil del estudiante: Conocimientos de quimica, manejo de SW básico
Título: Preparación y caracterización de una nueva matriz Sol-Gel nano-porosa para optimizar la sensibilidad en respuesta como nanosensores ópticos.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Una de las ventajas más importantes del procesamiento sol-gel para preparar nuevos materiales en forma de recubrimientos ópticos (Thin-Films) es la capacidad de controlar las propiedades estructurales de los micro/nanoporos del nuevo material que se pretende desarrollar en términos de sus propiedades estructurales y morfologicas: tamaño, forma y densidad de poros. En nuestro caso, las micro / nano-dimensiones de los poros, así como el número de poros y sus propiedades funcionales tendrán una influencia muy importante en la superficie efectiva sobre la cual se pretende confinar moléculas moleculas fotoactivas fluorescentes que se incorporaran en un proceso posterior y que serán capaces de tener una respuesta óptica a un estimulo externo, que sean candidatos para el diseño de nanosensores específicos. Se pretende utilizar un nuevo proceso de síntesis de thin-films y controlar las propiedades estructurales para mejorar la respuesta óptica de los posibles nanosensores.
Observaciones: Se adquirirá experiencia en equipos de caracterizacion de materiales y utilización tecnicas/equipos ópticas de medición.2023-24
Propuesta de TFM Nº 23
Tutor/es: Mª Nuria Sánchez Egido (nuria.sanchez@ciemat.es) y Emanuela Giancola (emanuela.giancola@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: AV. Complutense, 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Licenciatura, Ingeniería, Arquitectura, Grado en Física o equivalentes
Título: Optimización en la evaluación energética en la edificación.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El sector de la construcción, que representa en torno al 40% del consumo total de energía final, tiene un importante potencial de ahorro energético y reducción de emisiones de CO2. La legislación sobre rendimiento energético impone requisitos estrictos mediante la aplicación de diversas normativas nacionales e internacionales destinadas a reducir el consumo total de energía final en los edificios y las correspondientes emisiones de CO2. La mayor parte de esta legislación se basa en cálculos teóricos realizados en la fase de diseño, pudiendo diferir significativamente estos cálculos teóricos del rendimiento energético real del edificio.
La actividad del TFM será desarrollada en el marco del proyecto nacional de investigación In-Situ-BEPAMAS (Ref.: PID2019-105046RB-I00) cuyo objetivo es disponer de procedimientos fiables para la evaluación del comportamiento energético de los edificios mediante la evaluación de desviaciones respecto a las especificaciones de diseño en nuevos edificios construidos y la comparación con valores de referencia en diagnosis previas a actuaciones de rehabilitación.
El TFM permitirá avanzar en la Identificación de las variables más sensibles que afectan al rendimiento energético de los edificios considerando diferentes volúmenes y dimensiones. Las principales actividades a realizar son:
-Tratamiento de bases de datos experimentales, verificación cualitativa y pre-procesado de datos, identificación de las variables de interés e interpretación de los resultados.
-Desarrollo de metodologías de análisis y toma de decisiones que reduzcan las incertidumbres en el modelado en la edificación considerando conceptos como el diseño pasivo, el modelado de las condiciones de contorno, las cargas internas o la gestión del usuario.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 24
Tutor/es: Cristina Pascual González (cristina.pascual@csic.es) y Migue Algueró Giménez (malguero@icmm.csic.es)
Centro: ICMM-CSIC
Dirección: Campus de Cantoblanco, C. Sor Juana Inés de la Cruz, 3
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Física, Química, Ingeniería de materiales o mecánica
Título: Impresión 3D de polímeros polares con patrones piezoeléctricos para el desarrollo de prototipos autoalimentados
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La próxima generación de infraestructuras inteligentes será capaz de llevar a cabo simultáneamente tareas estructurales y funcionales. La impresión 3D es una técnica especialmente interesante para este propósito, ya que no solo permite la producción de formas complejas, sino que también puede utilizarse como herramienta para establecer propiedades dentro de la propia estructura tridimensional. Los materiales más atractivos para este cometido son los piezoeléctricos, que generan una respuesta eléctrica bajo esfuerzo mecánico. Este proyecto propone un enfoque novedoso para desarrollar prototipos inteligentes, mediante la integración de patrones piezoeléctricos en zonas específicas dentro de una estructura, con el fin de obtener una respuesta de tensión selectiva en condiciones de carga definidas. Los materiales piezoeléctricos adecuados para esta tecnología son el PVDF y el PLLA, o nanocomposites reforzados por fases inorgánicas ferroeléctricas.
En primer lugar, el candidato adquirirá conocimientos físicos sobre piezoelectricidad y se familiarizará con técnicas de caracterización de propiedades ferro- y piezoeléctricas. En segundo lugar, desarrollará habilidades por medio del diseño y la impresión 3D, aprendiendo el efecto que tienen los parámetros de impresión (temperatura de extrusión, velocidad de impresión, etc…) sobre las propiedades del material. Por último, adquirirán competencias profesionales (autonomía, determinación y herramientas para desenvolverse ante los problemas) en el ámbito de la investigación, que le resultarán útiles para adentrarse en el mundo laboral.
Observaciones: Preferencia para alumnos que hayan solicitado la JAE-INTRO-ICMM2023-24
Propuesta de TFM Nº 25
Tutor/es: Jadra Mosa Ruiz (jmosa@icv.csic.es) y Mario Aparicio Ambrós (maparicio@icv.csic.es)
Centro: Instituto de Cerámica y Vidrio (CSIC)
Dirección: Kelsen, 5
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Químico; Ingeniero; Fisico; conocimientos de energía
Título: Síntesis de catalizadores bifuncionales por el método sol-gel para baterías de Zn-O2 en medio básico
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La dependencia de recursos críticos dentro de la UE muestra la urgente necesidad de desarrollar métodos de almacenamiento de energía eficientes, duraderos, económicos y medioambientalmente sostenibles. Al mismo tiempo, la electrificación del transporte pesado requiere el desarrollo de materiales electroquímicamente activos capaces de catalizar los diferentes procesos que ocurren en el interior de baterías de alta densidad energética, como las baterías de Zn-O2 (ZAB) abordadas en este estudio. La alta densidad energética de las baterías ZAB permite su uso en industrias que actualmente se consideran no aptas para la electrificación, como el transporte pesado por carretera, el transporte marítimo, el transporte fluvial o la aviación de mediano tamaño. Sin embargo, las baterías ZAB se encuentran en una etapa muy temprana de desarrollo para uso a escala industrial debido a su corta vida útil, ciclabilidad, riesgo de inflamabilidad debido al uso de electrolitos orgánicos y dependencia de materiales críticos o estratégicos como el Pt y otros materiales críticos. Estos puntos conflictivos se han abordado utilizando múltiples alternativas, siendo una de la más destacadas el uso de materiales a base de carbono, la sustitución total del Pt por múltiples metales de transición o la sustitución parcial del Pt por otros metales. En este trabajo se propone el desarrollo de un catalizador bifuncional basado en Fe-Ti, Mn-Fe por método sol-gel, su procesamiento como electrodo y su caracterización en batería.
Observaciones: Este trabajo se desarrolla en el marco de un proyecto europeo en activo.2023-24
Propuesta de TFM Nº 26
Tutor/es: Manuel Marqués Ponce (manuel.marques@uam.es) y Rafael Delagado Buscalioni (rafael.delgado@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante: Conocimientos de programación. Preferentemente, graduado en física.
Título: Estudio de la clasificación de nano-plásticos por medios ópticos en procesos de reciclado orientados al ahorro energético
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Mediante simulaciones de tipo Langevin se estudiará la dinámica de partículas de plástico en trampas ópticas.
Las partículas, de tamaño nanométrico, serán consideradas dipolos eléctricos y se analizará una trampa óptica de tipo Gaussiano en aproximación paraxial.
Se calcularán las fuerzas ópticas ejercidas por la trampa y las dinámicas inducidas. Conocida la dinámica, se calculará el desplazamiento cuadrático medio frente al tiempo. Finalmente se comprobará si estos sistemas pueden ser utilizados para clasificar partículas de tamaño nanométrico según el tipo de plástico que sean y
según sea su tamaño. Este tipo de sistemas de clasificación podrían ser utilizados en procesos de reciclado y recuperación orientados al ahorro energético.
Observaciones: Existe la posibilidad de continuar este trabajo como proyecto de tesis doctoral, financiada por un proyecto EIC Pathfinder.2023-24
Propuesta de TFM Nº 27
Tutor/es: Rufino Manuel Navarro Yerga (r.navarro@icp.csic.es) y Noelia Mota Toledo (n.mota@icp.csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica
Dirección: C/ Marie Curie, 2- Campus Cantoblanco UAM
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniería o Grado en Química, materiales
Título: Desarrollo de catalizadores para la producción de metanol verde a partir de CO2
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Se denomina metanol verde a aquel metanol que se produce de forma renovable y sin generar emisiones contaminantes y producido a partir de hidrógeno verde y conversión de CO2. El metanol verde puede utilizarse en muchas aplicaciones industriales y como combustible líquido bajo en carbono y plantea una alternativa prometedora al combustible fósil en áreas con un gran desafío de descarbonización como el transporte marítimo. En este marco, el objetivo global del proyecto es la investigación y desarrollo de una nueva generación de catalizadores con mayor actividad, selectividad y resistencia para la síntesis de metanol a partir de CO2. Los objetivos específicos de las actividades a realizar en el TFM incluirán: preparación de catalizadores, caracterización fisicoquímica detallada de catalizadores y, determinación de la actividad de los catalizadores preparados en la reacción de síntesis de metanol a partir de CO2. El TFM ofrecerá una formación que permitirá tener capacitación para abordar tareas y actividades de investigación relacionados con la catálisis aplicada en energía y combustibles renovables. Específicamente, el programa permitirá adquirir conocimientos básicos y prácticos en preparación de catalizadores, en las técnicas más habituales de caracterización de materiales y catalizadores, para la medida de la actividad catalítica a nivel de laboratorio (uso de reactores y medios analíticos) y, habilidad para desarrollar tareas en laboratorios así como la puesta en práctica de proyectos de investigación.
Observaciones: El TFM se realizará en el Instituto de Catálisis y Petroleoquímica del CSIC ubicado en el campus de Cantoblanco2023-24
Propuesta de TFM Nº 28
Tutor/es: Ana Belén Dongil de Pedro (a.dongil@csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica
Dirección: Marie Curie 2, Campus Cantoblanco. Universidad Autónoma
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Químico, ingeniero químico
Título: Calefacción magnética aplicada a la valorización de CO2
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La conservación y la eficiencia energética serán retos fundamentales en una sociedad sostenible. En este sentido, para muchas aplicaciones el calentamiento por inducción es el método de calentamiento más eficiente desde el punto de vista energético, ya que la energía se transfiere directamente al interior del material a calentar. Además, para aplicaciones que requieren temperatura constante con frecuentes encendidos y apagados, como es el caso de la energía renovable, el calentamiento por inducción es muy conveniente. En estos sistemas, las nanopartículas magnéticas en el interior del lecho catalítico calentarían selectivamente la fase activa por inducción, lo que supondría un importante ahorro de energía y también puede aliviar los problemas de gestión del calor que se dan en los reactores convencionales. Además, a escala nanométrica el calentamiento por inducción es inmediato, lo que acelera el proceso de conversión. Para mejorar la eficiencia de calefacción magnética es necesario optimizar el magnetismo de las nanopartículas. Para ello, podemos ajustar el tamaño de las partículas, la fase cristalina y la composición.
El objetivo del proyecto es desarrollar catalizadores para la hidrogenación de CO2 con calefacción magnética. Para ello se emplearán perovskitas que son óxidos de fórmula general ABO3. Los cationes A y B pueden sustituirse parcialmente, dando lugar a una gran variedad de materiales con distintas propiedades.
En esta línea de investigación el estudiante realizará 1) estudio de la bibliografía; 2) síntesis de catalizadores, 3) caracterización (microscopía TEM, rayos X, etc.) y actividad catalítica y 4) análisis y discusión de los resultados.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 29
Tutor/es: Andrés Conca Parra (andres.conca@csic.es)
Centro: Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CSIC)
Dirección: Isaac Newton 8
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Físico. Interesado en investigación científica aplicada con gran cercanía a aplicaciones industrales
Título: Fabricación y caracterización de materiales termoeléctricos respetuosos con el medio ambiente para la generación de energía limpia.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Thermoelectric materials directly convert heat into electricity without even the need of moving parts, the number of applications is growing strongly to improve overall energy efficiency of the society by making use of waste heat or diffuse heat sources. The development of new material solutions based on non-toxic and non-scarce elements is critical.
In this project, the student will produce and characterize thermoelectric Heusler alloy Fe2VAl pure and doped thin films, made of elements with large availability and reduced environmental concerns. Films will be grown at different temperatures in an ultra-high-vacuum (UHV) deposition chamber with sputtering, which is an industry-relevant technology with large versatility. The student will learn how to prepare substrates, the protocols involved when dealing with UHV and in general in clean room-like environments. Thermoelectric characterization will be carried out by using in house Seebeck and Hall effect setups, determining the Seebeck parameter, electrical conductivity, and charge carrier concentration. In addition, thickness, roughness and crystalline structure will be determined using a last generation X-ray diffractometer with state of the art capabilities, including an X-ray micro source and a 2D detector for reciprocal space mapping. A scanning electron microscope will be used to image the surface.
Observaciones: página web del grupo FINDER: https://finder.imn-cnm.csic.es/2023-24
Propuesta de TFM Nº 30
Tutor/es: Miguel García Tecedor (miguel.tecedor@imdea.org) y Mariam Barawi Moran (mariam.barawi@imdea.org)
Centro: IMDEA Energía
Dirección: Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Física, Química, Ciencia de Materiales o similar.
Título: Oxidación fotoelectroquímica de compuestos orgánicos para la generación de combustibles y productos químicos de alto valor añadido
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:En el presente trabajo fin de máster se propone el diseño y fabricación de fotoelectrodos basados en materiales orgánicos (polímeros conjugados porosos, MOFs, COFs, etc) e inorgánicos (óxidos metálicos semiconductores) para su posterior aplicación en reacciones químicas para la generación de combustible solares y productos químicos de alto valor añadido, tales como la generación de hidrógeno verde y la oxidación de compuestos orgánicos.
Se explorarán diversas rutas de síntesis y optimización de estos materiales mediante técnicas de dopado, nanoestructuración y fabricación de heterouniones. Además, los materiales fabricados se caracterización a través de un amplio rango de técnicas morfológicas, estructurales, composicionales, eléctricas y espectroscópicas, haciendo especial hincapié en el análisis de los mecanismos de transferencia de carga y catálisis en condiciones de reacción.
Mediante la realización de este TFM, el alumno/a adquirirá una experiencia notable en síntesis y caracterización de materiales, así como un conocimiento detallado de la ruta fotoelectroquímica, una de las alternativas más prometedoras en la actualidad para la generación de combustibles solares y productos químicos en la industria.
Además, el alumno/a tendrá la posibilidad de desarrollar su TFM en uno de los centros referente de investigación en la Comunidad de Madrid, siendo IMDEA Energía un centro altamente competitivo que posee el sello de excelencia investigadora María de Maeztu. Las Unidades María de Maeztu del Programa de Excelencia Español identifican y promueven la excelencia en la investigación científica de alto impacto realizada en los centros de I+D de vanguardia.
Observaciones: El TFM se llevará a cabo en la Unidad de Procesos Fotoactivados de IMDEA Energía.2023-24
Propuesta de TFM Nº 31
Tutor/es: Ignacio Torres Almarza (ignacio.torres@ciemat.es) y Rocío Barrio Martín (rocio.barrio@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: MADRID
Perfil del estudiante: Estudios de CC Químicas, Físicas o Ingenierías con una clara vocación experimental
Título: Desarrollo de tecnologías de fabricación eficientes y sostenibles para Células Solares Fotovoltaicas de Silicio Cristalino
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El presente Trabajo de Fin de Máster (TFM) tiene como objetivo explorar técnicas avanzadas de atrapamiento óptico para obleas de silicio cristalino, empleando métodos más sostenibles que los tratamientos convencionales con reactivos tradicionales. El propósito de esta investigación es controlar el tamaño de las pirámides superficiales que se forman tras la texturización en estas obleas, evaluando su impacto en las propiedades ópticas. Además, se analizará si resulta más beneficioso texturizar ambas caras de las obleas de silicio o solo la cara frontal, con la finalidad de reducir la recombinación en la cara no texturizada y, en consecuencia, mejorar el rendimiento de las células solares.
Para determinar la viabilidad de las técnicas de texturado estudiadas, se aplicarán capas delgadas de silicio amorfo mediante el proceso de PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) para la pasivación de las superficies texturadas. Además, se dará especial importancia a los tratamientos de limpieza adecuados de las obleas después del proceso de texturización.
Por último, con el objetivo de reducir costos en la fabricación de células solares y aumentar la tensión de circuito abierto, se analizará la aplicación de los procesos de texturado previamente estudiados en obleas adelgazadas y su posterior implementación en células fotovoltaicas de heterounión de silicio.
Esta investigación busca contribuir al desarrollo de tecnologías más sostenibles y eficientes en la producción de células solares de silicio cristalino, aprovechando avances en técnicas de texturado, pasivación y adelgazamiento de obleas.
Observaciones: El trabajo se desarrollará en las instalaciones del CIEMAT íntegramente, preferentemente en horario de mañana. El estudiante tendrá que realizar principalmente trabajo de laboratorio (fabricación y caracterización), documentación y análisis de resultados y búsqueda bibliográfica.2023-24
Propuesta de TFM Nº 32
Tutor/es: Edilberto Sánchez González (edi.sanchez@ciemat.es)
Centro: Laboratorio Nacional de Fusión, CIEMAT.
Dirección: Avda. Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en CC Físicas o Ingeniería
Título: Simulaciones globales de turbulencia en plasmas de stellarators con EUTERPE
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Turbulence is considered a fundamental issue in the development of fusion reactors based on the magnetic confinement concept, and stellarators in particular. It develops spontaneously due to the presence of steep density and temperature gradients in fusion plasmas. As a consequence of turbulence, the energy and particles escape from the confinement region much faster than desired thus reducing the performance of the stellarator. Evaluating turbulent transport in a stellarator using analytical techniques is not possible, in general, and requires the use of numerical calculations. For this purpose, simulation codes based on gyrokinetic formalism have been developed recently, which allow the evaluation of turbulent transport in realistic stellarator devices. These codes help in improving the basic understanding of turbulence and constitute a valuable tool for interpreting the experimental results. In the course of this master thesis project, the student will get familiar with one of these codes, EUTERPE (http://fusionwiki.ciemat.es/wiki/EUTERPE, http://fusionsites.ciemat.es/picgklnf/), and the use of high-performance supercomputers. He/she will perform simulations to help in interpreting experimental results from two stellarators: TJ-II (http://www.fusion.ciemat.es/tj-ii-2/), operated the Laboratorio Nacional de Fusión, in Madrid, and W7-X (https://www.ipp.mpg.de/w7x), the most advanced stellarator in the world, operating in the Max Planck Institute für Plasmaphysik, in Germany.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 33
Tutor/es: Raquel Caballero Mesa (raquel.caballero@csic.es) y Antonio Mariscal Jimenez (antonio.mariscal@uam.es)
Centro: CSIC (Instituto de Óptica)
Dirección: Calle Serrano 121
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Físico, Químico, Ingeniero de Materiales
Título: Síntesis y caracterización de láminas delgadas de Se para aplicaciones fotovoltaicas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:En los últimos años la emergencia de la fotovoltaica en interiores o indoor (IPV) ha vuelto a poner a las células de Se en el foco de atención ya que su espectro de absorción coincide perfectamente con los espectros de emisión de las fuentes de luz de uso común en interiores en el rango de 400 a 700 nm, alcanzando una eficiencia de 15.1 % bajo iluminación interior, manteniéndose estables después de 1000 horas de iluminación continua. El objetivo de este trabajo es el crecimiento y caracterización de láminas delgadas de Se para utilizarlo como capa activa del dispositivo fotovoltaico. Para ello el estudiante se verá implicado en el crecimiento del semiconductor mediante la evaporación térmica de Se y su posterior tratamiento térmico. El tratamiento térmico se llevará a cabo mediante distintos procedimientos: en vacío, en atmósfera inerte. Las láminas de Se se depositarán sobre sustratos de vidrio, FTO y TiO2/FTO. Se investigará el efecto del espesor de la lámina evaporada, así como la influencia del tratamiento térmico (temperatura máxima alcanzada, tiempo a esa temperatura y procedimiento seguido) sobre las propiedades ópticas, estructurales y morfológicas de las láminas de Se. Estas propiedades se estudiarán antes y después del tratamiento térmico mediante medidas de elipsometria, transmitancia, difracción de rayos X (XRD) y microscopia electrónica de barrido (SEM). Finalmente, se espera poder integrar el material en una célula solar con la configuración vidrio/FTO/ETL/Se/HTL/contacto metálico, siendo el TiO2 la capa transportadora de electrones (ETL) y probando distintas posibilidades de capa transportadora de huecos.
Observaciones: Trabajo experimental en el laboratorio entre el Instituto de Óptica del CSIC y el departamento de Física Aplicada de la UAM.2023-24
Propuesta de TFM Nº 34
Tutor/es: Laura Collado Brunete (laura.collado@imdea.org) y Alejandro Herrero Pizarro (alejandro.herrero@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Avenida Ramón de la Sagra 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Química, Ingeniería Química, Ciencias Ambientales y similar
Título: Producción de amoníaco verde mediante Fotosíntesis Artificial
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La producción de amoniaco verde es un proceso energético con gran potencial para lograr la transición hacia una economía neutra en carbono. En la actualidad, existe un gran interés en la búsqueda de rutas sostenibles para la síntesis de amoniaco, que permitirían ampliar el uso de este compuesto en un amplio abanico de aplicaciones: fertilizantes, combustibles (vehículos, transporte marítimo, aviones), generación de electricidad, almacenamiento de energía, industria química, etc.
Este trabajo de fin de master se centra en un estudio de producción de amoníaco verde, siguiendo una ruta fotocatalítica en fase líquida a partir de N2, agua y luz, empleando catalizadores basados en semiconductores inorgánicos activos bajo iluminación UV o UV/visible.
Este trabajo experimental engloba un estudio completo del proceso que incluye: (i) preparación de catalizadores, basados en materiales abundantes y no tóxicos mediante métodos hidrotermales; (ii) estudio de sus propiedades más relevantes mediante técnicas de caracterización físico-químicas y optoelectrónicas; (iii) evaluación de la actividad fotocatalítica bajo iluminación UV y/o visible.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 35
Tutor/es: José Olivares Villegas (jose.olivares@csic.es)
Centro: Instituto de Optica, CSIC
Dirección: C/Serrano 121
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Física o Ingeniería
Título: Micro y nano procesado singular de materiales mediante irradiación con iones pesados de alta energía y pulsos láser
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los iones de alta energía (hasta 50 MeV) disponibles en el CMAM (www.cmam.uam.es) permiten generar, en la mayoría de los materiales de interés tecnológico, diversos patrones de procesado causados por la elevada densidad de energía depositada por los iones a lo largo de sus trazas de propagación (sintonizable entre 0,1 - 15 keV/nm, dependiendo del número atómico del ion). Esta elevada excitación puede generar desde defectos puntuales hasta amorfización selectiva. El patrón de procesado/dañado se puede “sintonizar” para producir, desde nanotrazas amorfas (diámetro de pocos nm y longitud micrométrica), hasta capas homogéneamente dañadas de grosor micrométrico. Se puede también irradiar materiales en modo haz externo para explorar funcionalizaciones originales debidas al efecto del tipo de atmósfera y control continuo de energía. Se dispone en el CMAM de láseres pulsados (ns y fs) para estudiar la sinergia de procesado original combinando la irradiacón con iones y pulsos láser. Se estudian materiales ópticos para tres aplicaciones principales: fotónica integrada (LiNbO3, Al2O3, SiO2, etc), ópticas para instrumentación espacial en el UV profundo (MgF2) y para elementos de diagnóstico para energía de fusión (SiO2, Al2O3).
El trabajo más concreto del TFM se centraría seleccionando algunos elementos de los arriba descritos, tras conversación con el alumno/a interesado/a, en función de sus preferencias.
Observaciones: El trabajo más concreto del TFM se centraría seleccionando algunos elementos de los arriba descritos, tras conversación con el alumno/a interesado/a, en función de sus preferencias.2023-24
Propuesta de TFM Nº 36
Tutor/es: MIGUEL GÓMEZ MENDOZA (miguel.gomez@imdea.org) y MIGUEL GÓMEZ MENDOZA (miguel.gomez@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: AVENIDA RAMÓN DE LA SAGRA 3
Localidad: MÓSTOLES
Perfil del estudiante: Química o ingeniería química
Título: Reacciones fotocatalíticas de oxidación-reducción para obtener productos de alto valor añadido
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La Fotosíntesis Artificial se basa en el uso de luz solar para convertir CO2 y agua en compuestos útiles para la energía como CO, metano, metanol e hidrógeno, tal como lo hacen las plantas verdes para la obtención de azúcares. En nuestro grupo de investigación trabajamos para desarrollar una nueva generación de materiales híbridos organo-inorgánicos que sean capaces de promover de manera eficiente, mediante reacciones fotocatalíticas y fotoelectroquímicas, las transformaciones químicas necesarias para llevar a cabo estos procesos.
El principal objetivo del trabajo final de MASTER es el estudio de procesos de interés de industrial (oxidación-reducción de fenol, obtención etanol, etc.) vía fotocatalítica. Para ello se emplearán diferentes fotocatalizadores orgánico-inorgánico que se caracterizarán a través de técnicas espectroscópicas y cromatográficas avanzadas. Para lograr el objetivo principal se desarrollarán los siguientes objetivos específicos:
* Preparación y caracterización de fotosensibilizadores de interés.
* Identificación mediante cromatografía de gases-masas de los intermedios y productos generados en los procesos fotocatalíticos estudiados.
* Identificación del mecanismo de reacción mediante absorción transitoria.
Herramientas a disposición del alumno/a:
El/la alumno/a aprenderá el manejo de técnicas espectroscópicas de caracterización estructural como la resonancia magnética nuclear (RMN); así como la cromatografía líquida (HPLC) y de gases (GC-MS). Dentro del marco de las técnicas fotofísicas, se emplearán la fotoluminiscencia en estado estacionario y resolución temporal así como la absorción transitoria. Además, se aprenderá el manejo de software especializado como OriginLab.
Observaciones: TFM multidisciplinar que involucra tareas experimentales en síntesis, preparación y un amplio empleo de técnicas avanzadas de caracterización.2023-24
Propuesta de TFM Nº 37
Tutor/es: Jesús Ricote Santamaría (j.ricote@csic.es) y Íñigo Bretos Ullívarri (ibretos@icmm.csic.es)
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid. CSIC
Dirección: C/ Sor Juana Inés de la Cruz 3 -campus UAM
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Físico, Químico, Ingeniero de Materiales
Título: Recolección de energía con láminas delgadas flexibles
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Actualmente hay un interés creciente en el desarrollo de dispositivos de recolección de energía eficientes y de bajo coste. Los óxidos ferroeléctricos se presentan como una gran oportunidad en este ámbito ya que presentan la ventaja de poder captar energía de diferentes fuentes (mecánica, térmica, solar). Composiciones tales como el BiFeO3 se han situado como una de las mejores opciones.
Una de las configuraciones preferidas para dispositivos de recolección de energía a partir de múltiples fuentes (multisource energy harvesting) son las micropalancas, lo que requiere el depósito del material sobre un substrato flexible. Desafortunadamente, los materiales plásticos no soportan las altas temperaturas que requiere la cristalización de los óxidos metálicos. Esto se puede resolver a través de la aplicación de estrategias que favorecen la cristalización a bajas temperaturas de estos óxidos, o bien, de la búsqueda de substratos alternativos. En nuestro grupo de investigación trabajamos en ambas alternativas.
En este trabajo fin de máster se plantea un trabajo para explorar la segunda posibilidad: el depósito de láminas de BiFeO3 sobre substratos de mica. Además de soportar temperaturas relativamente altas, se sabe que cuando es suficientemente delgada, la mica se hace flexible. La preparación de la lámina se realizaría por depósito de disoluciones (Chemical Solution Deposition) sobre substratos de mica, que posteriormente se adelgazarían hasta hacerlos flexibles. La carga eléctrica generada mediante flexión (por efecto piezoeléctrico), calentamiento (efecto piroeléctrico) e iluminación (efecto fotoeléctrico) se medirán en electrodos interdigitales depositados sobre la lámina.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 38
Tutor/es: Fabrice Leardini (fabrice.leardini@uam.es) y Isabel Jiménez Ferrer (isabel.j.ferrer@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Explorando la capacidad de los fosfosulfuros de hierro-níquel como electrodos para la generación de hidrógeno por descomposición de agua
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El uso del hidrógeno como vector energético en el aprovechamiento de las energías renovables pasa por el uso de la electrolisis o fotoelectrolisis del agua para su generación. La búsqueda de materiales que sirvan como (foto)electrodos es el objetivo de este TFM. En particular, se propone explorar materiales basados en el sistema Fe-Ni-P-S. Para ello se crecerán muestras de fosfosulfuros de Fe y Ni (Fe1-xNixPS3) mediante transporte químico de vapor. Este proceso se llevará a cabo en ampollas de cuarzo que se introducen en un horno. Se variarán la temperatura y el tiempo de síntesis y las proporciones de los precursores para alcanzar las fases cristalográficas y la composición deseada. Posteriormente se realizará su caracterización estructural (mediante difracción de rayos X), composicional (mediante espectroscopias Raman y de emisión de rayos X dispersivos), óptica (mediante espectroscopias ópticas) y eléctrica. Por último, se medirán sus propiedades foto-electroquimicas para su uso como foto-electrodos para la obtención de hidrógeno, que incluyen: curvas corriente-voltaje (voltametría lineal y cíclica) y la variación temporal de la corriente eléctrica (cronoamperometría), ambas tanto en oscuridad como bajo iluminación. Estas caracterizaciones tienen como objetivo determinar su capacidad de descomponer el agua y generar hidrógeno.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 39
Tutor/es: Celia Polop (celia.polop@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante: Graduate student in Physics, Chemistry or Material Science
Título: Fenómenos electro-mecano-químicos a la nanoescala en conductores iónicos de estado sólido mediante microscopía de fuerzas atómica
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Solid-state ionic conductors are essential components of the next generation of energy storage devices, such as lithium-ion batteries and supercapacitors. In this kind of materials conductivity is due to the motion of ions within the structure. Atomic Force Microscopy (AFM) is a scanning probe technique that uses a very sharp tip at the end of a microcantilever as a force sensor to provide valuable information at the nanoscale about physicochemical properties of a wide variety of systems [1].
In this project, the student will first learn about the fundamental principles of operation of solid-state ion batteries. Then he/she will use an AFM in an inert atmosphere to characterize at the nanoscale the electrical and mechanical properties of Li and Na ionic conductors, such as lithium lanthanum zirconium oxide LLZO (Li7La3Zr2O12) or NASICON (Na1+xZr2SixP3−xO12). Finally, he/she will explore the possibility of using this technique to characterize the interfaces of solid-state batteries under operation conditions.
This work will be developed in the Nanoprobing Energy Materials (NEM) laboratory. NEM lab is focused on the investigation at the nanoscale of fundamental mechanisms happening in energy materials by means of scanning force microscopy methods. The student will benefit from the interaction with the international network funded under the HORIZON European Project OPERA coordinated by us [2].
References:
1. E. J. Fuller et al., Imaging phase segregation in nanoscale LixCoO2 single particles, ACS Nano (2022)
2. https://horizon-opera.eu/
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 40
Tutor/es: Consuelo Alvarez Galván (c.alvarez@icp.csic.es) y Belén Bachiller Baeza (b.bachiller@icp.csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica - CSIC
Dirección: Calle Marie Curie nº2
Localidad: Cantoblanco
Perfil del estudiante: Química o Ingeniería Química
Título: Desarrollo de catalizadores para la síntesis directa de dimetil carbonato por reacción entre CO2 y metanol
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El TFM abordará el desarrollo de catalizadores eficientes y novedosos, basados en óxidos mixtos para la síntesis de dimetilcarbonato (DMC), por reacción directa
entre CO2 y metanol.
Las actividades se centrarán en la síntesis de materiales basados en óxidos reducibles. Con el fin de establecer relaciones entre su reactividad y sus propiedades fisicoquímicas, los materiales se caracterizarán por diferentes técnicas, tales como: adsorción-desorción de N2 (propiedades texturales), difracción de rayos X (fases cristalinas); reducción a temperatura programada (propiedades redox); desorción a temperatura programada de NH3 y CO2 (propiedades ácidas y básicas). Los ensayos de actividad catalítica se realizarán en un reactor de lecho fijo analizando los productos de reacción por cromatografía de gases.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 41
Tutor/es: Juan Francisco Trigo Escalera (juanfrancisco.trigo@ciemat.es) y Cecilia Guillén Arqueros (c.guillen@ciemat.es)
Centro: C.I.E.M.A.T.
Dirección: Avd. Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Nociones en estado sólido del semiconductor, óptica de lámina delgada y fotovoltaica.
Título: Crecimiento de Materiales Fotovoltaicos en Lámina Delgada: Estudio del Sulfuro de Zinc Evaporado.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El sulfuro de zinc (ZnS) ha sido probado como capa buffer en células de telururo de cadmio (CdTe) por sus propiedades ópticas y eléctricas favorables. Se ha preparado por varios métodos generalmente de tipo químico. Dada la trayectoria previa del grupo de investigación en el sistema con absorbentes kesterita (CZTS) fabricados por coevaporación, proponemos el estudio del ZnS como capa buffer en este sistema dada la coincidencia de algunos elementos y la conveniencia al usar el mismo tipo de fabricación de ambos. Durante la participación del alumno en dicho trabajo y dependiendo de su disponibilidad y fechas de comienzo del trabajo, tendrá la oportunidad de asistir a la adaptación de un equipo de evaporación en vacío del Laboratorio de CIEMAT para el crecimiento de láminas delgadas sobre vidrio de ZnS y se entrenará en el uso de elementos de medida como microbalanzas de cuarzo, piranis y termopares, así como el uso del software de control del sistema de crecimiento que se halla desarrollado sobre plataforma Matlab y programación en tiempo real. El alumno experimentará las dificultades técnicas para la preparación de láminas de materiales semiconductores de forma controlada y reproducible en un sistema en vacío con un ambiente agresivo tanto térmica como químicamente. En función de la disponibilidad temporal, el alumno asistirá a las primeras pruebas del sistema con el crecimiento de un material binario de azufre (ZnS), su análisis por métodos ópticos (R-T, elipsometría) y eléctricos (Conductividad). El alumno realizará la recogida de datos y preparará un informe final.
Observaciones: El alumno realizará por sí mismo experimentación científica tanto en producción del material como en su caracterización y podrá simular resultados teóricos a partir de sus propios datos. Esto en un entorno de varios laboratorios dedicados a la ciencia de materiales con aplicaciones fotovoltaicas en un centro referencia en España dedicado a las Energías Renovables como el CIEMAT (Avd. Complutense 40).2023-24
Propuesta de TFM Nº 42
Tutor/es: Rafael Mariscal López (r.mariscal@icp.csic.es) y Jose Antonio Pulido Almagro (ja.pulido@csic.es)
Centro: ICP-CSIC
Dirección: Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Químico o Ingeniero Químico
Título: Producción de monómeros a partir de biomasa mediante catálisis heterogénea
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El empleo de plásticos es generalizado en las sociedades actuales, pero su degradación presenta un enorme problema para
nuestros mares y océanos. Una vía para mitigar este problema es la producción de bioplásticos, los cuales proceden de la biomasa
lignocelulosa que no compite con la alimentación humana y animal. En este contexto, el presente TFM aborda el reto de la
transformar la biomasa lignocelulósica a monómeros, precursores mediante polimerización de los bioplásticos, de manera viable y
competitiva con respecto a los procesos procedentes del petróleo.
El presente TFM es desde el punto de vista formativo bastante completo porque va a tratar de alguna manera los tres aspectos
fundamentales de la catálisis heterogénea: (i) Medidas de actividad catalítica que se llevarán a cabo en un sistema de reacción
apropiado, donde previamente su puesta a punto junto con la del sistema de análisis de los productos de reacción será abordada.
Esto permitirá conocer las propiedades catalíticas (conversión, selectividad y estabilidad) de nuestros materiales catalíticos e
identificar el que mejor comportamiento presenta; (ii) Preparación de catalizadores heterogéneos a ser ensayados en la reacción(es)
de interés. La relevancia del método y sus variables puede ser muy importante en su posterior comportamiento catalítico por lo que
serán estudiadas y optimizadas; y (iii) Caracterización de los catalizadores, se van a someter a su estudio por una amplia gama de
técnicas fisicoquímicas con objeto de explicar su comportamiento catalítico, esto nos permitirá establecer una relación
estructura-actividad y en consecuencia preparar catalizadores mejorados.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 43
Tutor/es: Francisco del Monte Muñoz de la Peña (delmonte@icmm.csic.es) y María Concepción Gutiérrez Pérez (mcgutierre@icmm.csic.es)
Centro: ICMM-CSIC
Dirección: Sor Juana Inés de la Cruz 3. Campus de Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Quimico
Título: Recuperación y reutilización de metales de pilas gastadas de ion litio
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Recuperación de metales de pilas gastadas de ion litio (de tipo LCO, NMC, NCA y LFP) utilizando mezclas eutécticas como agentes de extracción y reutilización de los metales obtenidos en diversas aplicaciones (por ejemplo, nuevas pilas)
Actividades:
1. Preparación de las mezclas eutecticas
2. Extracción de metales utilizando mezclas eutécticas.
3. Análisis de la eficiencia del proceso extractivo
4. Utilización de los metales extraídos en diversas aplicaciones (por ejemplo, nuevas pilas)
Observaciones: Posibilidad de continuar tesis doctoral con contrato asociado a proyecto.2023-24
Propuesta de TFM Nº 44
Tutor/es: Francisco del Monte Muñoz de la Peña (delmonte@icmm.csic.es) y Marisa Ferrer Pla (mferrer@icmm.csic.es)
Centro: ICMM-CSIC
Dirección: Sor Juana Inés de la Cruz 3. Campus de Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Quimico
Título: Electrolitos para almacenamiento de energía por métodos electroquímicos
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El proyecto tiene como objetivo la preparación de electrolitos utilizando mezclas eutécticas para sistemas de almacenamiento electroquímico de energía, especialmente en supercondensadores pero también se explorarán los condensadores termoeléctricos.
El candidato realizará las siguientes tareas en el proyecto.
- PREPARACION DE ELECTROLITOS A PARTIR DE MEZCLAS EUTECTICAS
- ESTUDIO DE ESTRUCTURA DE SOLVATACIÓN DE ELECTROLITOS POR TECNICAS ESPECTROSCOPICAS (RAMAN, NIR, NMR, ETC.).
- REALIZACION DE MEDIDAS ELECTROQUIMICAS (SUPERCONDENSADORES Y CONDENSADORES TERMOELECTRICOS).
El candidato adquirirá una formación con conocimientos en el área de materiales para la energía y el medioambiente, se familiarizará con rutas de síntesis y procesado de materiales, y aprenderá a interpretar los resultados espectroscópicos para poder proponer la estructura de solvatación de cada uno de los electrolitos.
Observaciones: Posibilidad de continuar tesis doctoral con contrato asociado a proyecto.2023-24
Propuesta de TFM Nº 45
Tutor/es: Eva Maria Garcia Frutos (emgfrutos@icmm.csic.es) y Pablo Merino Mateo (pablo.merino@csic.es)
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM, CSIC)
Dirección: Campus de Cantoblanco, C. Sor Juana Inés de la Cruz, 3,
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Física, Grado en Química
Título: Estudio de moléculas fotoactivas en superficies a la escala atómica
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La última década ha supuesto una revolución respecto a la capacidad de manipular átomos y moléculas para su uso en tecnologías fotónicas. Uno de los grandes retos actuales es la utilización de luz solar para controlar procesos optoelectrónicos fundamentales como la absorción, la emisión o la disipación de fotones. Dominar dichos procesos puede potencialmente permitir el diseño de células fotovoltaicas y paneles OLED más eficientes, que resulten en una descarbonización más efectiva de nuestra sociedad. En este trabajo de fin de master proponemos el estudio de nuevos materiales moleculares que presentan propiedades interesantes cuando interaccionan con luz. Se sintetizarán y estudiarán estructuras de baja dimensionalidad basadas en moléculas con estructura 7,7′-diazaisoindigo y 7-azaindol depositadas sobre superficies cristalinas y se analizarán sus propiedades mediante técnicas experimentales de caracterización complementarias, tales como la microscopia de efecto túnel (STM), la espectroscopia Raman y la espectroscopia de fotoemisión (XPS). El objetivo de este trabajo es explorar procesos modelo inducidos mediante luz en la frontera entre la física de superficies, la nano-óptica, la síntesis orgánica.
Observaciones: Información del centro de investigación donde se va a realizar el TFM. https://www.icmm.csic.es/
Cualquier información acerca de los tutores científicos.
https://wp.icmm.csic.es/phbhmg/members/permanent-staff/eva-maria-garcia-frutos/
https://pablomerinomateo.wordpress.com/2023-24
Propuesta de TFM Nº 46
Tutor/es: Enrique Vasco Matías (enrique.vasco@csic.es)
Centro: Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Dirección: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid
Localidad: Calle Sor Juana Inés de la Cruz 3, Cantoblanco
Perfil del estudiante: Física, Química o Ingeniería de materiales
Título: Baterías de ion-Li de estado sólido de lámina delgada
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Grupo de Electromecanoquímica ofrece TFM experimental en baterías de ion-Li de estado sólido (SSLiB) de lámina delgada.
Aunque se espera que en un futuro próximo las baterías de estado sólido (con densidades de energía >500 Wh/kg) reemplacen a las baterías convencionales basadas en electrolitos líquidos y geles (~250 Wh/kg), a día de hoy existen limitaciones tecnológicas que impiden su implementación y comercialización. El hecho de usar electrolitos sólidos intercalados entre cátodo y ánodo formando interfaces rígidas hace que la diferencia entre las expansiones volumétricas con la incorporación de Li de los electrodos genere gradientes de tensiones mecánicas en el volumen de la batería. Tensiones que afectan la electroquímica del dispositivo, el transporte de Li, y la estabilidad mecánica de las interfaces con pérdida de contacto físico entre componentes.
El trabajo ofertado incluye: (i) Preparación de SSLiBs en un solo proceso mediante el depósito sucesivo de los componentes apilados usando un sistema de evaporación por láser pulsado. (ii) Conformado de las baterías en diferentes encapsulados (pila botón 2032 y celda Swagelok) en caja de guantes. (iii) Caracterización estructural de las SSLiBs usando técnicas de láminas delgadas (espectroscopía Raman y de iones retrodispersados, microscopía electrónica y de fuerzas, difracción de rayos x). (iv) Caracterización electromecanoquímica (carga-descarga bajo presión, voltametría cíclica, espectroscopía de impedancia...)
Observaciones: El estudiante recibirá capacitación en baterías y almacenamiento de energía, láminas delgadas, preparación y caracterización de materiales, técnicas de vacío y manipulación en atmosferas controlada; desarrollará habilidades para el trabajo en equipo en un entorno internacional, dado que el grupo participa en varios proyectos europeos; y adquirirá competencias en temas emergentes (como es la transición energética hacia soluciones sostenibles, ecológicas y eficientes) con grandes perspectivas para la creación de futuras empresas, empleos, productos y servicios. El grupo cuenta con financiación propia para contratar al alumno al término de su TFM si fuera de su interés desarrollar un Doctorado en el tema.2023-24
Propuesta de TFM Nº 47
Tutor/es: Dalia Liuzzi (dalia.liuzzi@csic.es) y Cristina Peinado (cristina.peinado@csic.es)
Centro: CSIC (Instituto de Catálisis y Petroleoquímica)
Dirección: Marie Curie, 2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Química, Ingeniería Química, Ingeniería Ambiental, entre otros
Título: Preparación y medida de catalizadores para la síntesis de metanol a partir de CO2
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El alumno preparará por distintos métodos catalizadores sólidos para la síntesis de metanol a partir de CO2 e H2. La actividad de estos catalizadores se medirá en un reactor continuo catalítico heterogéneo, utilizando cromatografía de gases para obtener los datos correspondientes. El alumno aprenderá técnicas de síntesis de materiales sólidos, protocolos de medida catalítica y a obtener datos de estas medidas, como la conversión, selectividad, actividad del catalizador y estabilidad del mismo. El tema del trabajo es de gran actualidad, ya que el desarrollo de la obtención de electrocombustibles, como lo sería el metanol obtenido de CO2 e H2 verde, es una de las estrategias que se contemplan internacionalmente para la descarbonización del sistema energético a corto y medio plazo.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 48
Tutor/es: Jesús Valenciano Martínez (jesus.valenciano@exidegroup.com) y Alberto Francisco Romero Rodríguez (alberto.romero@exidegroup.com)
Centro: Exide Technologies SLU
Dirección: Crtra, Nacional II, km. 41, 800
Localidad: Azuqueca de Henares
Perfil del estudiante: Grado en Química
Título: Estudio de nuevos materiales para reducir el proceso de corrosión en una batería de plomo-ácido
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Exide Group es una multinacional fabricante de baterías de plomo-ácido. Uno de sus centros de I+D está localizado en la fábrica de Azuqueca de Henares (Guadalajara). De este modo, la empresa ofrece línea interna de bus que conecta Madrid con la fábrica y un servicio de comedor. En caso de que el estudiante demuestre su valía durante el desarrollo del TFM, la empresa le ofrecerá un contrato de 6+6 meses como becario tras la finalización del master.
El proyecto se desarrollará enfocado a la reducción del proceso de corrosión que se origina en la placa positiva durante el funcionamiento de una batería de plomo-ácido. Este proceso es importante ya que, es uno de los principales motivos del fallo de la batería durante su vida útil. Así, previas investigaciones han estado centradas en el uso de nuevos materiales capaces de reducir dicho proceso. En uno de estos trabajos, se demostró que el uso de ácido bórico como aditivo en el electrolito podía reducir parcialmente la corrosión de la rejilla de la placa positiva.
De esta forma, Exide Group propone estudiar el uso de la hidroboracita como aditivo en la batería de plomo-ácido, con el fin de encontrar una alternativa capaz de mejorar o igualar las prestaciones del ácido bórico.
Las tareas a realizar sería las siguientes:
1) Caracterización electroquímica del proceso de corrosión en un electrodo de rejilla positiva.
2) Estudio de corrosión en una rejilla positiva desnuda y posterior análisis metalográfico.
Observaciones: Se busca un perfil con Grado en Química. Además, se valorará positivamente si el estudiante ha realizado un TFG relacionado con el campo de la electroquímica.2023-24
Propuesta de TFM Nº 49
Tutor/es: Ignacio Cruz Cruz (ignacio.cruz@ciemat.es) y Luis Cano Santabarbara (luis.cano@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Ingeniería, Química, Física o Ciencias Ambientales
Título: Estudio de modos de gestión de batería REDOX integrada con sistema hibrido eólico fotovoltaico
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Uno de los mayores retos del sistema energético es la flexibilidad. La gran generación prevista de fuentes de energía renovables variables junto con la variabilidad e la demanda de energía hace que haya que desarrollar sistemas de almacenamiento de energía de forma masiva. Una de las tecnologías de almacenamiento mas prometedoras son las baterías de flujo o REDOX. Estos sistemas de almacenamiento tiene que disponer de un sistema de control adecuado a la generación y demanda de energía para optimizar su gestión mediante una estrategia optima de control. En CEDER-CIEMAT disponemos de una batería REDOX de 90 kW/400 kWh conectada a un sistema de generación eólico (100 kW) /fotovoltaico (200 kW) y a la demanda. El principal objetivo es analizar los distintos componentes, ver que modelos se pueden utilizar y estudiar todas las posibles estrategias de gestión de la batería, priorizarlas y desarrollar un modelo de control de la batería REDOX en función de la generación y la demanda. Las tareas a realizar son: 1) Análisis del estado del arte en baterías redox en general e integradas en sistemas renovables con fuentes variables (eólica y/o solar FV). 3) Estudio de las principales estrategias para la gestión optima de la batería. Búsqueda de información 4) Desarrollo de un modelo de la batería REDOX 5) Simulación del sistema con las estrategias de gestión 6) Análisis de los resultados obtenidos.7) Conclusiones. 8) Propuestas de mejora
Observaciones: Conocimiento de MS Excell y Matlab. Se utilizara HOMER2023-24
Propuesta de TFM Nº 50
Tutor/es: Ignacio Cruz Cruz (ignacio.cruz@ciemat.es) y Luis Arribas De Paz (lm.arribas@ciemat.es)
Centro: CIEMAT-Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas
Dirección: 48 Palas de Rey
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Ingeniería, Química, Física o Ciencias Ambientales
Título: Estudio comparativo de los costes de producción de hidrogeno mediante tres tipos de sistemas renovables en tres emplazamientos diferentes en España.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La importancia del almacenamiento de energía aumenta con la naturaleza intermitente de las energías renovables. El hidrógeno verde se presenta como una potencial opción para dotar de flexibilidad al futuro sistema energético con emisiones neutralizadas. Esta investigación se centra en el estudio de la capacidad de España para generar hidrógeno verde utilizando recursos naturales renovables para suministrar electricidad en ciudades, islas y también a cargas de hidrógeno (Movilidad, Industria). Para obtener el menor coste actual neto (NPC), menor coste del hidrógeno (COH) y el menor coste nivelado de la energía (LCOE), se deberán buscar los distintos recursos y los precios más recientes de los distintos componentes del sistema de cara a optimizarlo mediante la herramienta de simulación HOMER. Se analizaran tres tipos de casos, solo energía eólica, solo energía solar fotovoltaica y sistemas hibrido eólico/fotovoltaico en tres emplazamientos diferentes. Se realizara el análisis de sensibilidad basado en la influencia de la fiabilidad del sistema y la variación de la carga de hidrógeno en el coste. Se compararan los resultados de los tres emplazamientos para identificar el mejor sitio para la producción de hidrógeno verde. Las tareas a realizar son: 1) Análisis del estado del arte en sistemas eólicos, solar fotovoltaicos, híbridos, Tecnología del hidrogeno (electrolizadores almacenamiento y pilas de combustible) y usos del hidrogeno (Movilidad, Demanda industrial (Fertilizantes, refinería, etc.) 3) Selección de los casos y emplazamientos y búsqueda de datos necesarios. 4) Desarrollo de un modelo del sistema 5) Simulación de los distintos casos en los distintos emplazamientos.
Observaciones: Tiempo estimado que necesitaría invertir el alumno: Entre 450 y 500 horas.
Conocimiento de MS Excell.2023-24
Propuesta de TFM Nº 51
Tutor/es: Célia Tavares de Sousa (celia.tsousa@uam.es) y María del Carmen Morant Zacarés (c.morant@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Nanoestructuras de TiO2 para aplicaciones en fotocatálisis y baterías de ion Li
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El óxido de titanio negro (conocido como “Black TiO2”) desempeña un papel esencial en la conversión de energía solar en electricidad y en la eliminación de contaminantes en procesos de fotocatálisis. Además, los materiales basados en TiO2 también son de gran interés para los dispositivos de almacenamiento de energía, en particular para utilizarlos como electrodos en las baterías recargables de ion Li (LIBs), que son las baterías más ampliamente utilizadas en la electrónica portátil. La elevada área de superficie del Black TiO2 como material nanoestructurado aumenta considerablemente su eficiencia fotocatalítica. Estas propiedades también son favorables en las LIBs, ya que la gran superficie ofrece más canales de inserción de Li.
Este proyecto propone la síntesis de nanoestructuras, en particular nanotubos de TiO2 (TiO2NTs) y su reducción a Black TiO2. El principal objetivo es el diseño, la fabricación y caracterización de estas nanoestructuras semiconductoras utilizando métodos electroquímicos con distintas morfologías y dimensiones. Seguidamente, se estudiarán las distintas aplicaciones de los TiO2NTs sintetizados. La aplicación en fotocatálisis será demostrada mediante exposición solar de las nanoestructuras y midiendo la capacidad fotocatalítica. Para la aplicación en LIBs, se fabricarán electrodos con los TiO2NTs por técnicas de filtración en vacío y se implementarán en una batería tipo botón, para estudiar sus propiedades electroquímicas mediante curvas galvanostáticas de carga/descarga y espectroscopía de impedancia electroctroquímica. Para mejorar la conductividad eléctrica del TiO2 fabricaremos electrodos composites mediante TiO2NTs y nanotubos de carbono para aumentar la conductividad y estabilidad mecánica de las baterías fabricadas con los electrodos composite.
Observaciones: [1] A. Apolinario, et. al., J. Phys. Chem. Lett. 2015, 6, 5, 845–851.
[2] S. Ozkan, et.al. Nanotechnology 29 (2018) 195402 (9pp)
[3] S. Paul, et. al. Nanomaterials, 2022, 12, 2034.2023-24
Propuesta de TFM Nº 52
Tutor/es: María del Carmen Morant Zacarés (c.morant@uam.es) y Enrique Vasco Matías (enrique.vasco@csic.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Electroquímica en cátodos nanoestructurados para baterias de ion Li
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Las baterías de ion-Li (LIBs) son sistemas prototipo de almacenamiento de energía que favorecen la transición hacia fuentes renovables supliéndolas durante los periodos intermitentes y estacionales de no generación, y en aplicaciones de movilidad. Las LIBs convencionales (con capacidades de 250 Wh/kg) precisan ciertos avances científico-técnicos (mayor densidad energética, velocidad de carga/descarga y seguridad) para poder reemplazar a los combustibles fósiles en satisfacer la demanda energética. La implementación de cátodos nanoestructurados con grandes superficies específicas redox y capacidad para acomodar los cambios volumétricos inherentes al litiado/deslitiado, son cruciales para el desarrollo de LIBs 3D de alto rendimiento.
El TFM propuesto busca optimizar las propiedades electro-mecano-químicas de cátodo de intercalación mediante la nanoestructuración del mismo. Para ello se fabricarán cátodos nanoestructurados de LiCoO2 y LiFePO4 mediante ablación láser (PLD). Se prepararán cátodos policristalinos sobre foils de Al, y cátodos epitaxiales sobre monocristales de SrRuO3/SrTiO3. Las muestras serán caracterizadas estructural y morfológicamente por microscopias electrónicas y de fuerza; espectroscopías Raman, técnicas de análisis por haz de iones y difracción de rayos x. Las muestras serán incorporadas como cátodos en celdas tipo sandwich, diseñadas ad hoc para sistemas epitaxiales, y caracterizadas electroquímicamente mediante ciclos carga/descarga, voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia. Las LIBs con mejores propiedades electroquímicas serán caracterizadas post-mortem para correlacionar cambios estructurales con envejecimiento.
Observaciones: El estudiante recibirá capacitación en baterías y almacenamiento de energía, habilidades para el trabajo en equipo en un entorno internacional y competencias en temas emergentes de transición energética. El grupo cuenta con financiación propia para contratar al alumno al termino de su TFM, si fuera de su interés desarrollar un Doctorado.2023-24
Propuesta de TFM Nº 53
Tutor/es: luis Herranz (luisen.herranz@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Av. Complutense, 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniero/Físico
Título: Evaluación de código FAST sobre comportamiento termo-mecánico de combustible nuclear
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El empleo de la energía nuclear de fisión para generar electricidad mediante los reactores nucleares, conlleva estudios de seguridad que requieren de herramientas predictivas fiables que permitan caracterizar el estado termo-mecánico del combustible nuclear, tanto durante condiciones normales de operación en la central nuclear como en caso de accidente. Dos herramientas de referencia en el campo son los códigos termo-mecánicos del organismo regulador americano (NRC): FRAPCON para
condiciones estacionarias y FRAPTRAN para transitorios accidentales. Recientemente, la NRC ha liberado el código FAST, que supone la fusión de FRAPCON y FRAPTRAN en un solo código que permita resolver tanto estado estacionario como transitorios. El objetivo de este trabajo es evaluar el código FAST a partir de bases de datos recopiladas en CIEMAT de medidas realizadas por otros laboratorios tanto en reactores comerciales como experimentales. Para ello, se creará una matriz de ficheros de entrada de FAST que permita simular las condiciones que correspondan en cada caso. La comparación de las predicciones del código contra los datos permitirá evaluar la exactitud de FAST, así como las diferencias con simulaciones de FRAPCON/FRAPTRAN realizadas previamente en CIEMAT.
Observaciones: CONTACTOS: Francisco Feria Márquez y Luis E. Herranz2023-24
Propuesta de TFM Nº 54
Tutor/es: Ignacio José Villar García (ignacio.villargarcia@ceu.es)
Centro: Universidad CEU San Pablo
Dirección: Urbanización Montepríncipe, s/n,
Localidad: Alcorcón
Perfil del estudiante: Químico, físico-químico
Título: Nuevas baterías de magnesio
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El proyecto de TFM estará enfocado en el desarrollo de nuevas baterías recargables de magnesio para un almacenamiento electroquímico más efectivo y sostenible. Se basará en la optimización del funcionamiento de nuevos electrodos basados en una fase del óxido de vanadio sintetizada a alta presiones (β-V2O5), mediante la formulación de nuevos electrolitos basados en líquidos iónicos. Las nuevas formulaciones de electrolitos estarán basadas en la utilización de líquidos iónicos, unos de los disolventes más prometedores debido a su capacidad de estabilizar compuestos de magnesio que permiten la intercalación reversible de iones de magnesio en los electrodos, además de poseer una alta estabilidad térmica y electroquímica. La investigación conllevará la caracterización de electrodos y electrolitos y la preparación de baterías para evaluar su funcionamiento conjunto. Todas estas actividades se realizarán dentro del Grupo de Química del Estado Sólido y los Materiales en la Universidad CEU San Pablo, con más de 25 años de experiencia en el desarrollo de nuevos materiales y su aplicación como electrodos en baterías de litio y post-litio.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 55
Tutor/es: Chandrasekar M Subramaniyam (mayandi@ceu.es) y Flaviano García Alvarado (flaga@ceu.es)
Centro: Universidad San Pablo CEU
Dirección: Urbanización Montepríncipe
Localidad: Boadilla del Monte
Perfil del estudiante: Química, Química Aplicada, Ingeniería Química; Ingeniería en Ciencias de Materiales, Nanotecnología
Título: Nuevos nanomateriales de alta capacidad para baterías post-litio (Na y Mg)
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El proyecto se centra en el desarrollo de nuevas baterías de iones metálicos usando elementos abundantes, tales como el sodio y el magnesio, con el fin de poder reemplazar de manera sostenible todos los motores de combustión por vehículos eléctricos enchufables y así, reducir las emisiones y combatir el calentamiento global. El proyecto se enfocará inicialmente en la fabricación de nanomateriales basados en polimorfos de óxido de vanadio. Estos materiales se sintetizarán mediante el método solvotérmico y se caracterizarán utilizando técnicas analíticas tales como: difracción de rayos X para determinar la estructura cristalina; microscopía electrónica de barrido para examinar su morfología nanométrica; espectroscopia de fotoelectrones de rayos X para determinar los estados de valencia y oxidación de especies químicas y la espectroscopía de infrarojo para identificar enlaces químicos. Finalmente, estos materiales se evaluarán electroquímicamente contra metales (ya sea Na, Mg o ambos) utilizando potenciostatos y cicladores de baterías multicanal (instrumentos ARBIN, NEWARE). El proyecto se llevará a cabo en el Grupo de Química del Estado Sólido en la Universidad San Pablo CEU. Este grupo de investigación está dirigido por el Prof. Flaviano García Alvarado y tiene una amplia experiencia en el desarrollo de nuevos materiales para el almacenamiento de energía.
Observaciones: La parte experimental de este proyecto se realizará en su mayor parte en inglés.2023-24
Propuesta de TFM Nº 56
Tutor/es: Francisco Javier Erce Carracedo (fjerce@sisener.com)
Centro: Sisener Ingenieros
Dirección: C Isla del hierro 7 - 3 planta
Localidad: San Sebastian de los Reyes
Perfil del estudiante: Estudiante Master Energias y combustibles para el futura
Título: Proyecto tecnico administrativo de planta fotovoltaica
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Descripción TFM :
Desarrollo TFM
Trabajo en equipo
Aprendizaje autónomo
Eficiencia en manejo de recursos de información
Concebir y diseñar sistemas en el ámbito de la fotovoltaica
Conocimientos diseño sistemas de energía fotovoltaica
Conocimientos en software especifico de sistemas fotovoltaicos
Conocimientos en software especifico de diseño gráfico y GIS
Conocimientos en tramites administrativos
Capacidad de evaluar ventajas diferentes alternativas FV
Capacidad análisis y diseño de circuitos eléctricos
Desarrollo de TFM. Regionalización de proyecto técnico administrativo de planta fotovoltaica.
Objetivo Redacción y compilación de documentos y planos para la obtención de la autorización administrativa previa y de construcción.
El documento contendrá los elementos mínimos necesarios para la admisión a trámite del proyecto a ejecutar.
La persona que realice su TFM estará integrada en un equipo.
Se le encargará la redacción de documentos así como el manejo de distintos software par ala realización de proyecto.
Se le hará ejecutar y revisar trabajos en programas ofimáticos tipo word y excel, manejo de Autocad, búsqueda de datos públicos de infraestructuras, utilización de programas GIS, conversiones a fichero sKML, SHP... Programas de simulación de producción energética tipo PVSyst...
El proyecto estará afectado por otras disciplinas que se tendrán en cuenta en su desarrollo, como son medioambientales y en su caso civiles o hidráulicas, como pueden ser los movimientos de tierra de terrenos o caminos y estudios hídrico , hidráulicos o de inundabilidad
Observaciones: Asignado a Irene Fernandez Marcos que realizó entrevista en la empresa.2023-24
Propuesta de TFM Nº 57
Tutor/es: Jose Ramón Ares (joser.ares@uam.es) y Gastón García (gaston.garcia@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Influencia del hidrógeno en la transición aislante-metal del VO2
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Explorar la influencia del hidrógeno en películas delgadas de VO2 mediante diferente tipos de caracterización (XRD, Raman, óptica...)
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 58
Tutor/es: Jose Ramón Ares (joser.ares@uam.es) y Nuria Gordillo García (nuria.gordillo@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Síntesis y caracterización óptica y morfológica de nanoestructuras de magnesio con paladio y galio para la detección de hidrógeno
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Síntesis de películas de Mg
Caracterización morfólogica, estructural y óptica
Comportamiento con hidrógeno
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 59
Tutor/es: Óscar Rodríguez de la Fuente (osrodrig@ucm.es) y Jose Ramón Ares (joser.ares@uam.es)
Centro: Universidad Complutense de Madrid
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Óxidos de hierro como catalizadores en reacciones de interés energético
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Síntesis de películas de Fe
Caracterización estructural y composicionañl
Oxidación via térmica y con cañón de iones
Propiedades catalíticas de la película resultante
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 60
Tutor/es: Carmen Morant Zacarés (c.morant@uam.es) y Celia Polop Polop (celia.polop@uam.es)
Centro: UAM
Dirección:
Localidad:
Perfil del estudiante:
Título: Estudio del comportamiento electroquímico y caracterización por AFM de cátodos de NMC para baterías de ion Li
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:En la actualidad, las baterías de ion Li (LIBs) son las baterías recargables más ampliamente utilizadas en la electrónica portátil. El desarrollo de este tipo de baterías constituye un punto clave en la implementación de nuevos modelos energéticos para la mejora ambiental. Aunque las LIBs vigentes en el mercado han logrado alcanzar un buen rendimiento, se necesitan ciertos avances para poder ser utilizadas en aplicaciones de alta potencia. Un problema por resolver es el deterioro de los electrodos debido a las tensiones que se generan durante los procesos de carga-descarga de la batería.
El objetivo de este Trabajo Fin de Máster es el análisis del cátodo formado por NMC (LiNiMnCoO2) tras el ciclado de los mismos bajo diferentes condiciones (velocidad carga-descarga, numero de ciclos…). Para ello, se fabricarán LIBs convencionales con cátodos de NCM y se analizarán las propiedades electroquímicas de las baterías ensambladas mediante ciclados galvanostáticos carga/descarga, espectroscopía de impedancia electroquímica EIS y curvas de voltametría cíclica. Asimismo, se caracterizarán a la nanoescala las propiedades eléctricas y mecánicas de los cátodos mediante microscopía de fuerzas (AFM).
Observaciones: El estudiante Manuel Crespo Mora ha mostrado su interés en realizar este TFM.2023-24
Propuesta de TFM Nº 61
Tutor/es: Yolanda Garcia-Cervigon Hurtado (ygarciace@naturgy.com) y Juan Alvarez Carrasco (jacarrasco@naturgy.com)
Centro: NATURGY NUEVAS ENERG, SLU
Dirección: Avda. América, 38
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Prácticas Ventas Gases Renovables (ID11321)
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Planteamiento y diseño de un trabajo de investigación original, básico o aplicado, o de un trabajo técnico. Elaboración y defensa presencial de una memoria referente al trabajo de investigación desarrollado. Para ello, el alumno, contará con la supervisión de un tutor de la universidad y, en su caso de uno externo.Este tipo de trabajos se enmarcará en la temática de los módulos 1,2,3 y 4 y abarcarán desde proyectos con un carácter técnico en temas relacionados con la energía y los combustibles hasta trabajos experimentales en alguna de las líneas de investigación asociadas a los profesores del Máster. Además dentro de la asignatura se incluye un ciclo de seminarios especializados en temas de actualidad relacionados con los temas de interés del Máster.
Tareas:
Estudio de impacto económico de los gases renovables en una refinería
Simulación de procesos de refinería: Producción de hidrógeno (H2), combustibles y biocombustibles (HVO).
Cálculo global de emisiones por cada uno de los productos (gasolina, diesel, HVO).
Efectos en el precio y CI de los productos si en el proceso intervienen BM y H2 verde.
Cumplimiento de la REDIII o RED II + FQD.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 62
Tutor/es: Alfonso Martín Jiménez (alfonso.martin@enel.com)
Centro: Endesa X Servicios, S.L
Dirección: Calle Ribera Loira nº60
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Físico/a
Título: Gestión de un proyecto de descarbonización en la industria
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Planteamiento de un proyecto de descarbonización en una industria ficticia.
Estudio del funcionamiento de los diferentes pasos del proyecto, en base a la carga de la industria, esto corresponde al consumo eléctrico y térmico.
Análisis del cambio de una caldera de gas a una bomba de calor, estudio de las posibilidades de electrificación del emplazamiento, cálculo de la planta de autoconsumo que alimente la demanda, obtención de los créditos de ahorro energético, redacción de la solicitud de ayudas y subvenciones, realización del modelo económico del proyecto y diseño de la instalación de autoconsumo energético.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 63
Tutor/es: Silvia Soutullo Castro (silvia.soutullo@ciemat.es) y María José Jiménez Taboada (mjose.jimenez@psa.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense, 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Caracterización de los puentes térmicos en la edificación aplicada a la optimización de la evaluación energética
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Actualmente en España, el Código Técnico en la edificación potencia la consecución de soluciones energéticamente eficientes y sostenibles a nivel constructivo que imponen una alta exigencia sobre la calidad del diseño y la construcción de los edificios. En este sentido, es relevante la caracterización del comportamiento higrotérmico de los puentes térmicos más comunes, así como describir los fundamentos y métodos de cálculo que permitan su evaluación en el cumplimiento de las exigencias definidas en el Documento Básico DB HE relativas a demanda energética y consumo energético. El desarrollo del TFM permitirá al alumno adquirir las competencias técnicas para la evalución de los puentes térmicos: cómo reconocerlos, cómo localizarlos y cómo calcularlos, utilizando diferentes metodologías y herramientas en la determinación del valor de la transmitancia del puente térmico.
Tareas:
-Aplicación del DA DB-HE / 3 del CTE como método para el cálculo de puentes térmicos.
- Utilización del programa informático THERM, para el análisis de la transmisión del calor por conducción bidimensional a través de elementos constructivos, basado en el método de los elementos finitos
-Identificación de la tipología de puentes térmicos más relevantes aplicado a un caso de estudio.
Proyecto Formativo: Los tutores llevarán a cabo un plan de formación personalizado cuyo contenido abarcará cada uno de los puntos considerados en la descripción de funciones de las prácticas, con el soporte de ejemplos de trabajos realizados previamente por este grupo de investigación.
- Acción formativa 1: estrategias de búsqueda y análisis de fuentes documentales en el ámbito científico. - Acción
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 64
Tutor/es: Beatriz Porcar Laynez (Beatriz.Porcar@ciemat.es) y Oscar Seco Calvo (oscar.seco@ciemat.es)
Centro: CIEMAT
Dirección: Avenida Complutense, 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Caracterización térmica de sistemas constructivos mediante modelos experimentales simplificados
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Las tareas a realizar en el TFM se enmarcan dentro del objetivo general de mejorar el comportamiento energético y operativo de los edificios mediante la implementación de tecnologías inteligentes, centradas específicamente en la construcción industrializada como elemento clave para el futuro. La investigación se orienta hacia el desarrollo de modelos simplificados que puedan ser integrados en los sistemas de inteligencia de los edificios. Estos modelos, parametrizados de manera óptima en términos de complejidad y coste computacional, permiten dar una respuesta a los flujos energéticos que se producen, maximizando así la eficiencia energética y la sostenibilidad de los edificios.
En este contexto, y con el objetivo de desarrollar soluciones modulares aplicables a edificios nuevos y renovados, se han fabricado diferentes tipos de paneles aislantes compuestos por materiales tradicionales y de tipo hidrogel. La caracterización térmica de estos paneles se llevará a cabo en condiciones reales de uso, mediante modelado empírico basado en técnicas de identificación de sistemas, específicamente mediante análisis dinámico integrado. El estudiante realizará un análisis dinámico integrado para la caracterización del coeficiente de transmitancia térmica de cada uno de los distintos componentes ensayados experimentalmente.
Las tareas a realizar incluyen:
- Tratamiento de la base de datos experimental de los ensayos de las soluciones modulares en el LECE: identificación de las variables de interés, filtrado de errores, evaluación cualitativa de los datos.
- Desarrollo de varios modelos candidatos construidos según diferentes supuestos y aproximaciones plausibles.
- Validez de los resultados obtenidos con estos modelos, teniendo en cuenta la concordancia entre las distintas series de datos y también los niveles de los residuos obtenidos con los distintos modelos.
- Identificación de las principales contribuciones a la transferencia de calor en los componentes constructivos, y traslación de estos fenómenos a los modelos de análisis dinámico integrado utilizados para obtener la transmitancia térmica requerida.
Proyecto Formativo:
Los tutores llevarán a cabo un plan de formación personalizado cuyo contenido abarcará cada uno de los puntos considerados en la descripción de funciones de las prácticas, con el soporte de ejemplos de trabajos realizados previamente por este grupo de investigación.
- Acción formativa 1: estrategias de búsqueda y análisis de fuentes documentales en el ámbito científico.
- Acción formativa 2: fundamentos y potencialidad de la utilización de elementos modulares en la construcción y su caracterización experimental
- Acción formativa 3: introducción al modelado empírico basado en técnicas de identificación de sistemas.
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 65
Tutor/es: Iciar Fernandez Regatillo (iciar.fernandez-regatillo@repsol.com)
Centro: REPSOL
Dirección: Mendez Álvaro, 44
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Trabajo para el departamento de trading de biocombustibles
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:* Actualización de la herramienta SOSTBIOS, upload de documentación de Sostenibilidad: B2B. Coordinación con los Gestores de Sostenibilidad.
* Gestión de almacenes, balance de masas y cálculo de emisiones
* Identificación de incidencias en el upload de datos a la herramienta digital y reporting a los gestores de sostenibilidad
* Recepción y preparación para envío de Declaraciones de Sostenibilidad por proveedor y materia prima. Actualización de informes de seguimiento.
* Conocimiento de las herramientas de reporting en materia de sostenibilidad europeas: UDB, Carbure, NABISY, etc. Comprobación de las condiciones contractuales de los acuerdos de aprovisionamiento para el correcto seguimiento de la sostenibilidad (incluídas cláusulas contractuales en materia de emisiones).
* Seguimiento y análisis normativo de las principales legislaciones euopeas y nacionales en materia de producción de biocombsutibles. Marco normativo europeo/español para la fabricación de biocombustibles. Principales esquemas voluntarios de certificación en los que participamos (ISCC EU, PLUS, CORSIA, SNVS, NIS etc)*Apoyo al equipo comercial de la mesa de Trading en cualquier materia de sostenibilidad que pudiera surgir
* Participación en reuniones de seguimiento con el equipo de sostenibilidad y otros equipos de sostenibilidad de la Compañía
*Uso de TRITON como herramineta soporte para el análisis y ejecución de la operativa
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 66
Tutor/es: Iciar Fernandez Regatillo (iciar.fernandez-regatillo@repsol.com)
Centro: REPSOL
Dirección: Mendez Álvaro, 44
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Trabajo para el departamento de trading de biocombustibles
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:* Actualización de la herramienta SOSTBIOS, upload de documentación de Sostenibilidad: B2B. Coordinación con los Gestores de Sostenibilidad.
* Gestión de almacenes, balance de masas y cálculo de emisiones
* Identificación de incidencias en el upload de datos a la herramienta digital y reporting a los gestores de sostenibilidad
* Recepción y preparación para envío de Declaraciones de Sostenibilidad por proveedor y materia prima. Actualización de informes de seguimiento.
* Conocimiento de las herramientas de reporting en materia de sostenibilidad europeas: UDB, Carbure, NABISY, etc. Comprobación de las condiciones contractuales de los acuerdos de aprovisionamiento para el correcto seguimiento de la sostenibilidad (incluídas cláusulas contractuales en materia de emisiones).
* Seguimiento y análisis normativo de las principales legislaciones euopeas y nacionales en materia de producción de biocombsutibles. Marco normativo europeo/español para la fabricación de biocombustibles. Principales esquemas voluntarios de certificación en los que participamos (ISCC EU, PLUS, CORSIA, SNVS, NIS etc)*Apoyo al equipo comercial de la mesa de Trading en cualquier materia de sostenibilidad que pudiera surgir
* Participación en reuniones de seguimiento con el equipo de sostenibilidad y otros equipos de sostenibilidad de la Compañía
*Uso de TRITON como herramineta soporte para el análisis y ejecución de la operativa
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 67
Tutor/es: Borja Martínez (borja.martinez@ariema.es) y Nicolás Alonso Álvarez (nicolas.alonso@ariema.es)
Centro: Ariema Energía y Medioambiente S.L
Dirección: Ronda de Poniente 15 1º Izq. Tres Cantos.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Consultor de proyectos.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Brindar asesoramiento estratégico especializado en hidrógeno verde, basado en el conocimiento actualizado de la industria.
Evaluar la viabilidad tecno-económica de proyectos de hidrógeno verde.
Estudiar mejoras en la eficiencia, calidad y costes de producción del hidrógeno.
Seleccionar tecnologías y soluciones adecuadas para cada proyecto.
Identificar oportunidades comerciales y fuentes de financiación.
Acompañar y asesorar a clientes para el desarrollo de sus proyectos de hidrógeno renovable.
Realizar una vigilancia activa del sector del hidrógeno renovable.
Elaborar informes financieros para respaldar la toma de decisiones estratégicas.
Dar apoyo técnico al Curso de Hidrógeno de Ariema
Observaciones: 2023-24
Propuesta de TFM Nº 68
Tutor/es: Mario David Odicini (odicini@marvit.es) y Soraya Laouabdia (direccion@marvit.es)
Centro: Polestar Energy S.L.
Dirección: Calle Alcala 87, 3º izquierda
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Física
Título: Planteamiento de un proyecto de descarbonización y mejora de la eficiencia energética de una industria de pellets de madera
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Planteamiento de un proyecto de descarbonización en una industria de pellets de madera.
Se realiza el estudio de la carga de la industria y la caldera presente con el fin de plantear una planta de autoconsumo
fotovoltaico para cubrir parcialmente la demanda de la industria, esto es, una planta fotovoltaica con
excedentes.
También, se buscan actuaciones de mejora de la eficiencia energética de la fábrica y se realiza la estimación del ahorro energético generado.
Se hace la comparación de la caldera de pellets con una caldera convencional y una caldera eléctrica. En el desarrollo del trabajo, se realiza el
dimensionamiento de la planta de autoconsumo fotovoltaico con el programa PVsyst.
Se estudian las especificaciones técnicas de la presente caldera.
Observaciones: 2023-24