2018-19
Propuesta de TFM Nº 1
Tutor/es: Jadra Mosa Ruiz (jmosa@icv.csic.es) y Jadra Aparicio Ambrós (maparicio@icv.csic.es)
Centro: Instituto de Cerámica y Vidrio (CSIC)
Dirección: Calle Kelsen 5, Campus de Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniero Químico; Químico; Ingeniero de Materiales; Físico
Título: Desarrollo de materiales de electrodo para baterías de ión-Na
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El almacenamiento de energía mediante baterías se ha convertido en un tema prioritario en base a la creciente demanda de dispositivos electrónicos y vehículos eléctricos, y a la necesaria integración del flujo discontinuo de energía procedente de fuentes alternativas. Una de las líneas de investigación más importantes en el campo de las baterías es la búsqueda de nuevos materiales para electrodos en baterías de ion-Na, ya que las reservas de este metal son “ilimitadas”, se pueden procesar a bajo coste y está distribuido a nivel mundial. La propuesta de este TFM va a estar enmarcada en un proyecto EXPLORA de reciente concesión del Ministerio de Ciencia e Innovación e Universidades. Los objetivos son la síntesis de recubrimientos de NiO sobre sustrato de cobre como posible electrodo para baterías de ion-Na. Procesado del nuevo material , optimizando las condiciones de síntesis en relación a la atmósfera de reacción, voltaje y corriente. Caracterización físico-química del nuevo material tanto desde el punto de vista composicional como microestructural (cristalinidad, tamaño de partícula, porosidad, etc.) y caracterización electroquímica. El punto más importante de este proyecto es la posibilidad factible de sintetizar un nuevo material con unas excelentes propiedades como electrodo para baterías de ion-Na, alcanzando valores de capacidad de al menos 10 veces los valores actuales.
Observaciones: Proyecto por el que se ha interesado el alumno Adrian Cendoya2018-19
Propuesta de TFM Nº 2
Tutor/es: Miguel Algueró Giménez (malguero@icmm.csic.es) y ()
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM, CSIC)
Dirección: C/ Sor Juana Inés de la Cruz 3, Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: El proyecto es adecuado tanto para químicos, como para físicos o ingenieros, pudiendo orientarse de acuerdo con la formación e intereses del estudiante
Título: Materiales y dispositivos magnetoeléctricos para recuperación de energía y alimentación remota
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Las cerámicas piezoeléctricas son una tecnología madura y ubicua, base de un abanico de dispositivos para un espectro de aplicaciones, tales como detectores, actuadores, sistemas inteligentes, generación y detección de ultrasonidos, y acústica submarina. Entre sus nuevas aplicaciones potenciales, destaca la recuperación de energía (energy harversting en inglés). Estos materiales son capaces de transformar las vibraciones mecánicas ambientales en energía eléctrica, y se han propuesto, por ejemplo, como alternativa a las baterías en redes de detectores desplegadas en lugares de difícil acceso.
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 recuperación de energía. Son también la base de dispositivos de alimentación remota por campos magnéticos para uso en dispositivos electrónicos implantados en el cuerpo humano, como por ejemplo sensores. Estos dispositivos se alimentan actualmente con baterías que requieren operaciones quirúrgicas para su reemplazo. Este problema limita la expansión de la tecnología, clave en la implementación de nuevos conceptos como las redes de sensores para diagnóstico precoz o seguimiento de enfermedades.
En este proyecto (o proyectos), se desarrollará un transductor magnetoeléctrico basado en nuevos materiales, y se caracterizará sus prestaciones para un dispositivo de alimentación remota. Contempla el uso de un número de procedimientos avanzados de preparación y de técnicas de caracterización de materiales, así como la introducción del estudiante a las tecnologías de recuperación y alimentación.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 3
Tutor/es: Roman Nevshupa (r.nevshupa@csic.es) y Roman Ares Fernández (joser.ares@uam.es)
Centro: UAM
Dirección: C/ Francisco Tomás y Valiente, 7
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Métodos mecanoquímicos en procesamiento de materiales para almacenamiento de hidrógeno
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:En este proyecto se pretende estudiar los mecanismos mecanoquímicos de dehidruración de hidruros de metales ligeros a temperatura ambiente y en presencia de varios catalizadores utilizando MgH2 como material modelo y FeS2 como catalizador. Los procesos se estudiarán empleando la técnica novedosa de espectrometría de gases emitidos por activación mecánica que permite determinar los caminos reaccionales mecanoquímicos en tiempo real y en escala submicrometrica. También se utilizarán las técnicas convencionales como molino de bolas en atmósfera controlada. A posteriori, la zona mecanicamente afectada o material tratado mecánicamente se caracterizará utilizando las técnicas de análisis de superficie (FTIR, Ráman, SEM, EDX, XRD, etc.). El estudiante obtendrá las competencias en las técnicas de espectrometría de masas, caracterización de superficie, técnicas tribológicas y también en nuevas tecnologías de procesamiento de materiales para almacenamiento de hidrógeno y las nuevas vías de su utilización.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 4
Tutor/es: Luis Gómez-Hortigüela Sainz (lhortiguela@icp.csic.es) y Carlos Márquez Álvarez (c.marquez@icp.csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)
Dirección: C/ Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Graduado en Química
Título: Síntesis de catalizadores zeolíticos ácidos para el proceso metanol a olefinas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:En el panorama energético actual, es imprescindible sustituir los procesos que emplean combustibles fósiles como materia prima. En este sentido, el proceso MTO (metanol a olefinas) resulta una alternativa atractiva para la producción de olefinas de cadena corta, uno de los intermedios petroquímicos más demandados en la actualidad, pues el metanol se puede obtener a partir de una amplia variedad de materias primas, incluyendo fuentes renovables.
Uno de los catalizadores sólidos ácidos más prometedores para desarrollar este proceso es el SAPO-34, un silicoaluminofosfato microporoso de tipo zeolítico con una estructura cristalina adecuada para esta reacción catalítica. En este sentido, recientemente hemos descubierto en nuestro laboratorio una nueva estrategia de síntesis de este material empleando L-prolinol como agente director de estructura orgánico. Este agente orgánico resulta particularmente interesante debido a su alto poder de acomplejamiento e interacción con cargas negativas debido a la proximidad de sus dos grupos funcionales, el grupo amino y el hidroxilo, que permiten una fuerte interacción simultánea con los centros activos del material microporoso durante el proceso de cristalización. Esto permitiría potencialmente controlar la distribución espacial de los centros ácidos en el seno del catalizador, lo cual puede influir de manera notoria en su actividad y selectividad.
Por tanto, en el presente proyecto de investigación se pretender realizar un estudio de la síntesis de materiales SAPO-34 empleando L-prolinol como agente director de estructura, variando de manera sistemática las condiciones del proceso de cristalización, y analizar su actividad catalítica en el proceso de MTO.
Observaciones: Asignada a Ramón de la Serna2018-19
Propuesta de TFM Nº 5
Tutor/es: Mariam Barawi Moran (mariam.barawi@imdea.org) y Marta Liras Torrente (marta.liras@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Parque Tecnológico de Móstoles, Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Grado en química o grado en física
Título: Estudio de materiales electrocrómicos aplicables en dispositivos de ventanas inteligentes con control selectivo de luminosidad y temperatura
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Las ventanas inteligentes son dispositivos que controlan dinámicamente la transmitancia de la irradiación solar en los edificios, cambiando de forma reversible entre varios estados: Frío, calor y luminoso. Por ello son un elemento clave en el desarrollo de edificaciones energéticamente eficientes. Este trabajo fin de máster consistirá en el estudio de materiales con propiedades electrocrómicas y resonancia plasmónica de superficie para su implementación en dispositivos de tipo ventana inteligente. Para ello se desarrollarán actividades de síntesis y caracterización estructural y morfologica de materiales, así como el estudio de sus propiedades ópticas, electrocrómicas y fotoelectroquímicas. Finalmente se elaborarán dispositivos a escala de laboratorio y se estudiarán sus eficiencias.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 6
Tutor/es: Mariam Barawi Moran (mariam.barawi@imdea.org) y Marta Liras Torrente (marta.liras@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Parque Tecnológico de Móstoles, Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Grado en Química o grado en Física
Título: Conversión de energia solar a través de celdas fotoelectroquímicas basadas en electrodos híbridos.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La conversión de energia solar en combustibles limpios es uno de los grandes retos a los que se enfrenta la comunidad científica actualmente. Las celdas fotoelectroquímicas son uno de los sistemas mas eficientes para convertir de forma directa la energia solar en combustibles, como por ejemplo el hidrógeno. Se han estudiado muchos materiales hasta hoy pero no se han alcanzado todavía eficiencias suficientemente altas como para escalar el proceso a procesos industriales. La combinación de diferentes materiales para la formación de fotoelectrodos híbridos es una de las opciones mas atractivas para mejorar eficiencias y rendimientos en reacciones fotoelectroquímicas. En este sentido, en este trabajo se diseñarán y sintetizarán nuevos fotoelectrodos híbridos a partir de materiales orgánicos originales y diferentes semiconductores inorgánicos. Para ello se sintetizarán materiales y se estudiarán las propiedades estructurales, morfológicas y electrónicas. Además, se prepararán láminas delgadas sobre electrodos transparentes para el estudio de sus propiedades ópticas y fotoelectroquímicas, para finalmente estudiar las reacciones de evolución de hidrógeno bajo irradiación solar.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 7
Tutor/es: Gema San Vicente Domingo (gema.sanvicente@ciemat.es) y Gema Morales Sabio (angel.morales@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Preferible químico
Título: Efecto de las condiciones de preparación en el espesor de películas ópticas para aplicaciones solares térmicas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los recubrimientos utilizados para la preparación de absorbentes selectivos, así como los utilizados para aumentar la transmitancia del vidrio pueden ser preparados por técnicas químicas como el sol-gel y el dip-coating. Estas técnicas no necesitan instrumentación compleja y son muy baratas. En este tipo de películas o recubrimientos, el espesor es un parámetro de gran importancia para obtener las interferencias ópticas deseadas, junto con el índice de refracción. Dentro de este trabajo fin de máster, se abordará la preparación de recubrimientos tanto para su uso como absorbentes solares (óxidos metálicos tipo espinela) como para antirreflectantes para vidrio (películas de óxido de silicio porosa) por método sol-gel y dip coating. Se estudiará el efecto de las condiciones de preparación (soluciones químicas, temperatura de tratamiento, substrato utilizado..) en el espesor de las mismas. La medida del espesor se hará con un perfilómetro, que mide mediante una punta de diamante el escalón realizado entre el substrato y la película. Asimismo, se realizará la correspondiente caracterización óptica con un espectrofotómetro UV-VIS-NIR para relacionar ambas características.
Observaciones: El trabajo se tiene que realizar de manera presencial en los laboratorios de CIEMAT.2018-19
Propuesta de TFM Nº 8
Tutor/es: Fabrice Leardini (fabrice.leardini@uam.es) y Isabel Jiménez Ferrer (isabel.j.ferrer@uam.es)
Centro: Facultad de Ciencias
Dirección: C/Francisco Tomás y Valiente, 7, M4
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Física o Grado en Química
Título: CRECIMIENTO Y CARACTERIZACIÓN DE CAPAS SEMICONDUCTORAS ULTRADELGADAS Y SU USO PARA LA DISOCIACIÓN FOTOELECTROQUÍMICA DE AGUA
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El uso de materiales bidimensionales en el campo de la electrocatálisis y de la fotocatálisis ha despertado un gran interés recientemente. En concreto, en la obtención de hidrógeno mediante foto-electrolisis de agua [1]. Estos procesos son fundamentales para implementar el uso del hidrógeno como vector energético, consiguiendo almacenar energía eléctrica de origen renovable de forma limpia y eficiente. En el presente Trabajo Fin de Máster se propone realizar la preparación de capas ultradelgadas de borocarbonitruros (BxCyNz) mediante deposición química en fase vapor. Se investigará el uso de distintos precursores moleculares basados en B, C y N, con objeto de obtener capas con distinta composición y poder evaluar su efecto en las propiedades catalíticas. Las capas obtenidas se caracterizarán morfológicamente (mediante Microscopías Óptica, de Transmisión y Electrónica de Barrido) y estructuralmente (mediante espectroscopia Raman). Posteriormente se investigarán las propiedades de esas capas para la disociación fotoelectroquímica de agua (en hidrógeno y oxígeno), usando energía eléctrica y lumínica. Se prevé realizar medidas de fotopotencial en circuito abierto, fotocorrientes en corto circuito y bajo polarización y voltametría lineal. Finalmente se determinarán la energía de la banda prohibida (usando luz de distintas longitudes de onda) y el potencial de banda plana (mediante espectroscopía de impedancia electroquímica). Los resultados obtenidos permitirán evaluar la viabilidad de los materiales preparados para su uso en la obtención de hidrógeno.
[1] Jun Di, Cheng Yan, Albertus D. Handoko, Zhi Wei Seh, Huaming Li, Zheng Liu, “Ultrathin two-dimensional materials for photo- and electrocatalytic hydrogen evolution”, Materials Today, 21, (2018) 749-770
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 9
Tutor/es: Edgar Ventosa Arbaizar (edgar.ventosa@imdea.org) y Jesús Palma del Val (jesus.palma@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Parque Tecnológico de Móstoles, Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: El projecto requiere trabajo experimental de laboratorio
Título: Quimicas, Físicas, Igeniería Quimica, Ingenieria de Materiales
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El almacenamiento de energía se está convirtiendo en parte esencial de nuestra vida cotidiana. Las baterías de ion-litio son la fuente de energía preferida para dispositivo electrónicos, y se están ganando fuerza como alternativa atractiva para el almacenamiento de energía estacionaria. Lamentablemente, el coste de las baterías de ion-litio sigue siendo relativamente alto, en comparación con otras tecnologías, lo que dificulta la penetración en el mercado de vehículos eléctricos y la producción de energía a partir de fuentes renovables. Por lo tanto, cualquier contribución en la reducción del coste de la batería de ion-Li tendrá un impacto notable en nuestra vida cotidiana.
Este proyecto tiene como objetivo desarrollar y demostrar una tecnología que utiliza materiales de baterías de ion-litio en una configuración diferente a la de las baterías actuales. La característica diferencial de la tecnología propuesta es el uso de electrodos semisólidos de propiedades ajustables, que deben aprovecharse para mejorar el transporte de iones a través del electrodo y modificar el proceso de fabricación. Por lo tanto, el objetivo de la tecnología propuesta es doble. Por un lado, aumentar el grosor máximo de los electrodos para almacenen mayor cantidad de carga por área, lo que permitiría disminuir el coste de la batería al disminuir la contribución de materiales inactivos. Por otro lado, establecer un proceso de fabricación más simple que involucre equipos más baratos y menos infraestructuras, lo que abriría la posibilidad de crear un nuevo ecosistema de fabricantes de celdas y paquetes pequeños y eficientes a escala local.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 10
Tutor/es: Edgar Ventosa Arbaizar (edgar.ventosa@imdea.org) y Jesús Palma del Val (jesus.palma@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Parque Tecnológico de Móstoles, Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Químico, físico, ingerinero químico o ingeniero de materiales
Título: Baterias de ion-litio injectables de bajo coste
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El almacenamiento de energía se está convirtiendo en parte esencial de nuestra vida cotidiana. Las baterías de ion-litio son la fuente de energía preferida para dispositivo electrónicos, y se están ganando fuerza como alternativa atractiva para el almacenamiento de energía estacionaria. Lamentablemente, el coste de las baterías de ion-litio sigue siendo relativamente alto, en comparación con otras tecnologías, lo que dificulta la penetración en el mercado de vehículos eléctricos y la producción de energía a partir de fuentes renovables. Por lo tanto, cualquier contribución en la reducción del coste de la batería de ion-Li tendrá un impacto notable en nuestra vida cotidiana.
Este proyecto tiene como objetivo desarrollar y demostrar una tecnología que utiliza materiales de baterías de ion-litio en una configuración diferente a la de las baterías actuales. La característica diferencial de la tecnología propuesta es el uso de electrodos semisólidos de propiedades ajustables, que deben aprovecharse para mejorar el transporte de iones a través del electrodo y modificar el proceso de fabricación. Por lo tanto, el objetivo de la tecnología propuesta es doble. Por un lado, aumentar el grosor máximo de los electrodos para almacenen mayor cantidad de carga por área, lo que permitiría disminuir el coste de la batería al disminuir la contribución de materiales inactivos. Por otro lado, establecer un proceso de fabricación más simple que involucre equipos más baratos y menos infraestructuras, lo que abriría la posibilidad de crear un nuevo ecosistema de fabricantes de celdas y paquetes pequeños y eficientes a escala local.
Observaciones: El projecto requiere trabajo experimental de laboratorio2018-19
Propuesta de TFM Nº 11
Tutor/es: Ignacio Cruz Cruz (ignacio.cruz@ciemat.es) y Ignacio De Luca (marcellodeluca@gmail.com)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Ciencias Físicas
Título: Desarrollo de un modelo matemático para dimensionamiento de un sistema de termo/eléctrico para calefacción y/o refrigeración
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La empresa italiana Energy MDN Srl. ha patentado un sistema de generación de electricidad mediante la aplicación de colectores solar-térmicos y de micro-aerogeneradores que se pretende aplicar para calefacción y/o refrigeración en el mercado residencial. El sistema hibrido solar térmico/microeólico permite mejorar la eficiencia del micro-aerogenerador que ha se puede diseñar, construir y configurar de acuerdo con las características específicas del viento del emplazamiento en el que se instale.
El sistema se basa en la circulación de agua caliente a baja temperatura a través de un circuito cerrado. La energía para calentar esta agua se obtendrá mediante energía solar térmica directamente y por una resistencia alimentada con electricidad obtenida mediante energía micro-eólica y si fuese necesario por energía solar fotovoltaica.
El objetivo de este TFM es desarrollar una herramienta para facilitar la identificación del dimensionado óptimo del sistema de generación. Para ello se establecerán varios casos de estudio a partir de distintos escenarios (tamaño de la habitación, demanda de calor/frío y recursos renovables disponibles) y a partir de los resultados obtenidos se establecerá el modelo del sistema.
La planificación del TFM incluye las siguientes tareas: 1) Definición de varios tamaños de vivienda. 2) Definición de las condiciones de calor y frío. 3) Definición de los escenarios de recurso solar y eólico. 4) Dimensionado óptimo para cada caso de estudio con energía solar térmica y micro-eólica 5) A partir de los resultados obtenidos en los distintos casos se desarrollará el modelo de dimensionado.
Observaciones: Ya hay una candidata para el TFM. La alumna Isabel Gonzalez2018-19
Propuesta de TFM Nº 12
Tutor/es: Juan Francisco Trigo Escalera (juanfrancisco.trigo@ciemat.es) y Cecilia Guillén Arqueros (cecilia.guillen@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Se precisaría físico, químico ó ingeniero con línea curricular relacionada con los materiales en lámina delgada, familiarizado con sistemas de vacío, equipos de electrónica, y software de tratamiento y análisis de datos.
Título: Crecimiento de Materiales Fotovoltaicos en Lámina Delgada: Estudio del monosulfuro de estaño como absorbedor de luz.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El Laboratorio de Materiales Policristalinos del CIEMAT está especializa en técnicas en vacío (evaporación-sputtering) para el crecimiento de materiales tipo calcopirita y kesterita como el CIGS y el Cu2ZnSnS4 o CZTS. Este grupo de investigación aborda la puesta a punto de un sistema de preparación de láminas delgadas producidas por co evaporación, en un sistema de depósito en vacío. El sistema ha sido probado para producir láminas de sulfuro de estaño sobre sustratos de vidrio y las conclusiones preliminares recomiendan la utilización de diferentes sustratos y texturizados para mejorar la capacidad de captura de luz.
Durante la participación del alumno y dependiendo de su disponibilidad y fechas de comienzo del trabajo, tendrá la oportunidad de asistir a la adaptación del sistema desarrollado íntegramente en el Laboratorio y Talleres de CIEMAT y se llevará a cabo la implementación de un software de control del crecimiento que integre el control de la máquina y la monitorización del depósito. El alumno experimentará 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. Circunstancialmente, asistirá a las primeras pruebas del sistema con el crecimiento de materiales binarios de azufre como el SnS y ocasionalmente dopados con Cu y estudiará la evolución del comportamiento óptico de dichos materiales crecidos sobre diferentes tipos de sustrato. El alumno realizará la recogida de datos sobre la evolución del estudio y preparará un informe de los resultados obtenidos.
Observaciones: Se precisará una labor presencial con un horario que se circunscribe entre las 9 y las 14 horas.2018-19
Propuesta de TFM Nº 13
Tutor/es: José Ramón Ares Fernández (joser.ares@uam.es) y Isabel Jiménez Ferrer (isabel.j.ferrer@uam.es)
Centro: Facultad de Ciencias
Dirección: C/Francisco Tomás y Valiente, 7, M4
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Física o Grado en Química
Título: CARACTERIZACIÓN TERMOELÉCTRICA DE NbS3 EN PELICULA DELGADA
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El desarrollo de tecnologías energéticas de bajo impacto ambiental es uno de los retos a abordar ante la crisis climática actual. Entre estas tecnologías se encuentra la tecnología termoeléctrica que consiste, básicamente, en una “máquina de calor” de estado sólido capaz de convertir calor en electricidad. Un dispositivo termoeléctrico se basa en la unión de dos semiconductores (n y p) conectados entre sí y sometidos en sus extremos a una diferencia de temperatura que genera una diferencia de potencial. La eficiencia del dispositivo está determinada por su figura de mérito, ZT, un parámetro que depende del coeficiente termoeléctrico (S) la conductividad térmica () y la resistividad () de los materiales según la expresión ZT=S2·T/·. Por tanto, los semiconductores adecuados para estos dispositivos deberían tener alto valor de S, baja resistividad eléctrica () y baja conductividad térmica (). En este TFM se propone determinar las propiedades termoeléctricas del NbS3 y sus posibles ternarios Nb-TiS3, Nb-ZrS3. Este compuesto presenta un carácter bidimensional y un rico diagrama de fases que lo hacen atractivo para usar como compuesto termoeléctrico. Para ello se sintetizarán mediante sulfuración de Nb y se caracterizarán inicialmente sus propiedades químicas, cristalográficas y morfológicas mediante diferentes técnicas. Después se medirán sus propiedades de transporte: S, y . El análisis de los resultados permitirá al alumno determinar cuál de ellos es el más adecuado para este tipo de dispositivos.
[1] J.R. Ares, et al. Termoelectricidad: orígenes, fenomenología y materiales alternativos. Revista de la Real Sociedad Española de Física (2012) 26(4), 36-43.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 14
Tutor/es: Daniel Carralero Ortiz (daniel.carralero@ciemat.es) y ()
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Grado en Físicas o Ingeniería
Título: Characterization of island divertor detachment in the optimized stellarator Wendelstein 7-X
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:One of the main unsolved issues in the road for a stellarator-class fusion reactor is the managament of the exhaust power: heat fluxes onto the external wall must remain within safe margins, while at the same time sputtering is controlled in order to avoid excessive impurity generation and sufficient neutral pressure is achieved to allow for efficient out-pumping. A proposed solution for this problem is the island divertor, in which a natural island chain is formed just outside the confined region of the magnetic field, such that heat fluxes are directed towards the plates of helical divertor, where temperatures are allowed to drop, eventually separating the physical wall from the plasma (detachment). The newly constructed Wendelstein 7-X optimized stellarator has such an island divertor and one of its main objectives is testing it under reactor-relevant conditions. In this project, a characterization of detachment will be carried out using data from the recent W 7-X OP1.2b operational campaign in which detachment was achieved for the first time. For this, density at the island chain will be measured using a Doppler reflectometer, compared with the evolution of the density and temperature conditions at the plates and discussed using available detachment models.
Bibliography: “Physical Aspects and Design of the Wendelstein 7-X Divertor”, H. Renner et al., Fusion Sci. Technol. 46, 318–326 (2004). “Performance and properties of the first plasmas of Wendelstein 7-X”, T. Klinger et al., Plasma Phys. Control. Fusion 59 (2017) 014018 (8pp).
Some useful links: https://www.ipp.mpg.de/w7x
Observaciones: Required skills: Good physics background, Scientific computer programming.2018-19
Propuesta de TFM Nº 15
Tutor/es: Julio José Lado Garrido (julio.lado@imdea.org) y Enrique García-Quismondo Hernáiz (enrique.garcia@imdea.org)
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Parque Tecnológico de Móstoles, Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: Móstoles
Perfil del estudiante: Alumnos con el grado de química, ingeniería o física.
Título: Análisis de la Eficiencia Energética de un Supercondensador Electroquímico en Aplicaciones Medioambientales
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Resumen: En este trabajo se pretende realizar un análisis de las capacidades de almacenamiento de energía de un supercondensador electroquímico en donde el electrolito empleado serán aguas con diferentes salinidades (desde aguas salobres hasta salmueras de rechazo de plantas desaladoras). El objetivo consiste en obtener información que permita conocer la utilización de supercondensadores electroquímicos para aplicaciones como la extracción de energía a partir del gradiente salino o para la producción de agua empleando tratamientos eficientes desde el punto de vista energético. Para ello será necesario identificar y cuantificar los mecanismos que dan lugar a las pérdidas de energía en el supercondensador. Además, se pretende llevar a cabo un análisis completo de las condiciones de operación que permiten minimizar estos mecanismos con el fin de encontrar las condiciones óptimas de operación en los diferentes escenarios.
Planificación del trabajo:
1. Revisión bibliográfica. Se hará una revisión del estado del arte sobre supercondensadores, electrodos y electrolitos habituales en supercondensadores, y consideraciones energéticas.
2. Pruebas en banco de ensayos con el supercondensador en diferentes condiciones de operación que permitan evaluar los mecanismos de perdida de energía (ensayos carga/descarga, medidas indirectas de resistencia e impedancias)
3. Evaluación de resultados y optimización de las condiciones de operación para las distintas aplicaciones medioambientales.
Requisitos: La duración prevista del trabajo es de 12 semanas con una dedicación semanal de unas 20 horas aproximadamente. (250 horas)
Fecha de incorporación: Enero 2019
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 16
Tutor/es: Jose Maria Sanchez Hervas (josemaria.sanchez@ciemat.es) y Marta Maroño Buján (marta.marono@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniero Químico, Ingeniero Industrial, Grado en CC Químicas, Grado en CC Ambientales
Título: Eliminación de compuestos orgánicos de azufre en gases de gasificación para su integración en la producción de combustibles renovables
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Determinadas aplicaciones avanzadas del gas de gasificación como la producción de gas natural sintético y de biocarburantes exigen una limpieza exhaustiva del gas para evitar la desactivación de los catalizadores empleados en dichos procesos. En particular, la presencia de especies de azufre supone una gran preocupación, ya que suelen desactivar los catalizadores incluso cuando su presencia es inferior a 1 ppmv. La Unidad de Valorización está investigando en tecnologías para su eliminación en el proyecto ECOSGAS “Eliminación de Compuestos Orgánicos de azufre de gases de gasificación mediante adsorción reactiva”, financiado por el Ministerio de Economía, Industria y Competitividad a través del Programa Estatal de Investigación, Desarrollo e Innovación Orientada a los Retos de la Sociedad.
El estudiante se integrará en el equipo de investigación del proyecto colaborando en tareas de realización de ensayos experimentales a escala de laboratorio para la eliminación de los principales compuestos de azufre que se producen en los procesos de gasificación de biomasa y residuos.
Objetivo y descripción de las tareas:
1.- Estudios de desulfuración a escala de laboratorio
- Dotar al alumno del conocimiento sobre las tecnologías de eliminación de compuestos orgánicos de azufre
- Dotar al alumno de experiencia práctica en la operación de sistemas de reacción a escala de laboratorio y de sistemas de adquisición y control de datos.
- Dotar al alumno de conocimiento y experiencia en investigación aplicada en el campo de la energía
- Familiarización con la instalación experimental a utilizar: Estación experimental de laboratorio para estudios de actividad de catalizadores y adsorbentes.
- Colaboración en la realización de los ensayos de eliminación de compuestos orgánicos de azufre y regeneración del adsorbente gastado, estudiando la influencia de los principales parámetros de operación y determinando las condiciones óptimas de operación.
2.- Análisis de resultados: Tratamiento y procesado de los datos obtenidos.
3.- Informe final con las tareas realizadas y los principales resultados obtenidos
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.2018-19
Propuesta de TFM Nº 17
Tutor/es: Jose Maria Sanchez Hervas (josemaria.sanchez@ciemat.es) y Gregorio Molina Moya (gregorio.molina@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingeniero Químico, Ingeniero Industrial, Grado en CC Químicas, Grado en CC Ambientales
Título: Obtención de naftas renovables vía hidro-isomerizacion catalítica de productos de co-licuefacción de carbón, biomasa y residuos
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El principal objetivo del proyecto europeo DIRPRIMCOAL es mejorar la viabilidad tecnológica de la licuefacción directa del carbón (en inglés Direct Coal Liquefaction), DCL, con biomasa y residuos y obtener líquidos similares a fracciones de refinería para su procesado conjunto en éstas. De esta manera se contribuye a su valorización termoquímica sostenible, a los modelos de economía circular y a minimizar las emisiones de CO2 del proceso, computando solo las correspondientes al combustible fósil.
Dentro del proyecto la Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible del CIEMAT se centra en el desarrollo de catalizadores de hidro-isomerización de la fracción de naftas obtenida en los procesos de co-licuefacción de carbón y residuos, su estudio a escala de laboratorio y planta piloto. El objetivo de este tratamiento es producir fracciones similares a la gasolina.
El estudiante se integrará en el equipo de investigación del proyecto.
Objetivo y descripción de las tareas:
1.- Estudios de hidroisomerización catalítica a escala de pequeña planta piloto
- Dotar al alumno del conocimiento sobre la tecnología de isomerización para la mejora de la calidad como combustible de fracciones producto de licuefacción y pirolisis.
- Dotar al alumno de experiencia práctica en la operación de sistemas de reacción a escala de pequeña planta piloto y de sistemas de adquisición y control de datos.
- Dotar al alumno de conocimiento y experiencia en investigación aplicada en el campo de la energía
- Familiarización con la instalación experimental a utilizar: Planta piloto de tratamiento de gases a alta temperatura y alta presión.
- Colaboración en la realización de los ensayos de hidroisomerización catalítica de productos de co-licuefacción de carbón, biomasa y residuos para obtención de biocarburante.
2.- Análisis de resultados: Tratamiento y procesado de los datos obtenidos.
3.- Informe final con las tareas realizadas y los principales resultados obtenidos
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.2018-19
Propuesta de TFM Nº 18
Tutor/es: Eva Maria Garcia Frutos (emgfrutos@icmm.csic.es) y ()
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM, CSIC)
Dirección: C/ Sor Juana Inés de la Cruz 3, Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Quimico Organico
Título: Preparación de perovskitas alternativas para células solares
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Uno de los principales desafíos a los que se enfrenta la sociedad actual es la búsqueda de una fuente de energía segura, sostenible y limpia que, por un lado, permita el continuo desarrollo de nuestro modelo de sociedad y que, por otro lado, sea respetuosa con el medio ambiente evitando alteraciones irreversibles del entorno natural. La fotovoltaica es considerada como aquella con el mayor potencial de desarrollo debido al carácter inagotable y gratuito de la materia prima, el sol, y el nulo impacto sobre el medio natural. Recientemente, y fruto de la investigación en este campo en los últimos 25 años, se han investigado células solares de bajo coste con eficiencias comparables a las de silicio, son las células solares basadas en perovskitas. El Trabajo Fin de Máster consistirá en la preparación de uno de los materiales de partida necesarios para la preparación de perovskitas alternativas las cuales poseerán propiedades optoelectrónicas innovadoras que podrán dar lugar a fabricar dispositivos solares eficientes y estables con nula toxicidad.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 19
Tutor/es: Olga Caballero Calero (olga.caballero@csic.es) y José Ramón Ares Fernández (joser.ares@uam.es)
Centro: Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC)
Dirección: C/ Isaac Newton 8. PTM
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Graduado en Física o Ingeniería
Título: Optimización de materiales termoeléctricos en la nano-escala
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La fabricación de materiales termoeléctricos (aquellos que pueden transformar energía térmica residual en energía eléctrica) por medios escalables y de bajo coste (como la electroquímica) es un tema de gran actualidad, ya que posibilita la obtención de fuentes de energía sostenibles para recuperar energía perdida en forma de electricidad. El grupo FINDER, del Instituto de Micro y Nanotecnología, tiene una amplia experiencia en el crecimiento por electroquímica de láminas delgadas de distintos materiales, así como de su posterior caracterización y optimización, buscándose obtener láminas de alta eficiencia, y con la menor resistividad eléctrica posible.
Lo que se propone en este trabajo es la caracterización de las propiedades de estos materiales para su optimización como materiales termoeléctricos. Sin embargo, uno de los problemas al ir a la nano-escala es disponer de sistemas de medida adecuados para medir sus propiedades de transporte (coeficiente Seebeck, conductividad eléctrica, ...) y conductividad térmica. Por ello el trabajo consistirá no sólo en la medida de las propiedades, si no en la comparación entre distintos sistemas experimentales, su adecuación a la medida en la nano-escala, y el entendimiento de sus los mismos estudiando así mismo su estructura (Difracción de Rayos X), morfología (Microscopía de Barrido electrónico) y espectroscopía Raman.
El trabajo se realizará en el Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC) de Tres Cantos
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 20
Tutor/es: Cristina Vicente Manzano (olga.caballero@csic.es) y Roman Ares Fernández (joser.ares@uam.es)
Centro: Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC)
Dirección: C/ Isaac Newton 8. PTM
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Graduado en Física o Química
Título: Preparación de nano-estructuras por técnicas de anodización
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El grupo FINDER (IMN-CSIC) se encuentra actualmente entre los grupos más destacados en cuanto a estudios en materiales termoeléctricos a nivel internacional, con gran experiencia en procesos de fabricación de nano-estructuras y pionero en su caracterización. Esto se ha reflejado en un importante número de artículos publicados en revistas especializadas con alto índice de impacto. Este proyecto se basa en la fabricación de estructuras de baja dimensionalidad, tanto nano-hilos como películas delgadas, ya que esta nano-estructuración nos permite modificar propiedades de los materiales o acceder a configuraciones con un alto potencial de aplicabilidad en un gran número de campos. Conseguir nano-estructurar materiales con métodos fácilmente escalables a la industria, reproducibles y con alta calidad es el objetivo de este trabajo. Mediante técnicas de anodización, se prepararán plantillas en la nano-escala con estructuras bien definidas en las tres dimensiones del espacio. Éstas plantillas, una vez caracterizadas y optimizadas, servirán para crecer en su interior, por métodos electroquímicos, materiales semiconductores con aplicaciones en termoelectricidad, para la conversión eficiente de calor residual en energía eléctrica. El hecho de que estos materiales estén confinados en la nano-escala, así como el que se puedan variar sus parámetros geométricos a voluntad, variando la fabricación de la plantilla, repercutirá en sus propiedades de transporte, que serán también estudiadas y optimizadas en este trabajo.
El trabajo se realizará en el Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC) de Tres Cantos.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 21
Tutor/es: Eduardo Flores Cuevas (olga.caballero@csic.es) y José Ramón Ares Fernández (joser.ares@uam.es)
Centro: Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC)
Dirección: C/ Isaac Newton 8. PTM
Localidad: Tres Cantos
Perfil del estudiante: Graduado en Física, Química o Ingeniería
Título: Fabricación y optimización de láminas delgadas de materiales termoeléctricos por sputtering
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El grupo FINDER (IMN-CSIC) se encuentra actualmente entre los grupos más destacados en cuanto a estudios en materiales termoeléctricos a nivel internacional, con experiencia en procesos de fabricación de nano-estructuras y pionero en su caracterización. Esto se ha reflejado en un importante número de artículos publicados en revistas especializadas con alto índice de impacto. Los materiales termoeléctricos son aquellos que pueden generar energía eléctrica a partir de calor residual y viceversa, con lo que ofrecen una fuente limpia de energía para aprovechar el calor generado en industria, transporte e, incluso, por el propio ser humano.
En el seno del grupo se ha desarrollado un novedoso sistema de sputtering que permite crecer láminas delgadas de materiales de alto interés desde el punto de vista termoeléctrico (selenuros de plata, selenuros de cobre) con un alto control sobre su composición, grosor, etc. Se propone en este trabajo la fabricación y estudio del comportamiento de distintas láminas de éstos materiales, buscando optimizar sus propiedades para aplicaciones termoeléctricas.
El trabajo se realizará en el Instituto de Micro y Nanotecnología (IMN-CNM, CSIC) de Tres Cantos
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 22
Tutor/es: David Martín Marero (David.MartinyMarero@uam.es) y ()
Centro: Facultad de Ciencias
Dirección: Avenida de Francisco Tomás y Valiente
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Físico o Químico
Título: Investigación mediante cálculos “DFT” de la influencia del hidrógeno en el tipo de conductividad de semiconductores con aplicaciones en la generación
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Las propiedades de los semiconductores dependen en gran medida del tipo y concentración de las impurezas presentes. En particular, el hidrógeno juega un papel sutil, ya que se introduce en el sistema de forma no intencionada durante el crecimiento y en los procesos posteriores al mismo, produciendo cambios en las propiedades ópticas y eléctricas. Sin embargo y a diferencia de otras impurezas o dopantes, es sumamente móvil y reactivo, por lo que las técnicas disponibles para estudiar sus efectos individuales, son muy limitadas. Este proyecto de Fin de Máster pretende realizar una introducción a la dinámica del hidrógeno en semiconductores mediante la realización de cálculos basados en la Teoría del Funcional Densidad (DFT, por sus siglas en inglés) y por lo tanto accediendo a información difícilmente accesible mediante técnicas experimentales.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 23
Tutor/es: Francisco José Terán Garcinuño (francisco.teran@imdea.org) y ()
Centro: Instituto IMDEA Nanociencia
Dirección: Campus Universitario Cantoblanco, Calle Faraday,9
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: grado en fisica, quimica o ingenieria
Título: Aplicaciones de la transformación de la energía óptica de nanopartículas de oxido de hierro : implicaciones en energía renovables y biomedicina.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:RESUMEN: Las nanopartículas magnéticas presentan un amplio abanico de aplicaciones biomédicas relacionadas con la disipación de calor cuando se las somete a campos magnéticos alternos o se las irradia con luz. El trabajo que se propone pretende esclarecer dos aspectos muy conectados pero con aplicaciones distintas: 1) el papel que pueden desempeñar en la mejora de la eficiencia de paneles fototérmicos; 2) la manipulación de las nanopartículas para disipar el máximo de energía para su uso como nanocalentadores para la destrucción de tejidos cancerígenos.
DEDICACION: Al menos unas 14 horas semanales en al menos 2 jornadas completas.
OBSERVACIONES: Se propone un trabajo de laboratorio multidisciplinar (química, física, y parte de biología). Se busca estudiante motivado, autónomo, y comprometido.
TITULACIÓN/PERFIL: grado en química, física o ingeniería.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 24
Tutor/es: Pilar Ocon Esteban (pilar.ocon@uam.es) y ()
Centro: Universidad Autónoma de Madrid
Dirección: c/ Francisco Tomás y Valiente
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: DESARROLLO DE MATERIALES CATODICO PARA BATERÍA METAL /AIRE
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El presente proyecto se enmarca en el área de nuevas tecnologías para procesos energéticos limpios y sostenibles mediante el empleo de baterías Al/aire. El objetivo principal se centra en el desarrollo de materiales catalíticos para cátodo de batería primaria Al/aire con electrolito gel, realizando ensayos eléctricos de descarga a distintas corrientes optimizando las prestaciones en potencia del dispositivo. Las tareas a realizar se centraran en:
-Síntesis de Óxidos de Mn soportados sobre materiales carbonosos por via hidrotermal
-Caracterización y evaluación de materiales catalíticos de base GRAFENO/MnOx para elemento positivo de batería Al/aire.
-Estudio de la reacción de reducción de Oxigeno mediante electrodo rotatorio y de disco anillo.
-Evaluación en batería gel con aleaciones de aluminio comerciales (serie 7XXX y 1XXX) como ánodos y los catalizadores Grafeno/MnOx, Materiales carbonosos/ MnOx.
Observaciones: El proyecto propuesto tiene carácter experimental, se realizará en Fac. Ciencias Modulo 02, laboratorio 408 y será dirigido por Pilar Ocon Esteban (Catedrática del Departemento de Quimica Fisica Aplicada)2018-19
Propuesta de TFM Nº 25
Tutor/es: Alvaro Blanco Montes (a.blanco@csic.es) y Ceferino López Fernández (c.lopez@csic.es)
Centro: Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM, CSIC)
Dirección: C/ Sor Juana Inés de la Cruz 3, Cantoblanco
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ldo en Química, Ing. Química, Ldo Física de Materiales
Título: Síntesis de esferas de carbono monodispersas porosas y su combinación con silicio mediante deposición química en fase vapor.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Recientemente hemos optimizado un método basado en la polimerización hidrotermal del carbono de la glucosa en presencia de partículas de poliestireno que actúan como semilla. De este modo se puede controlar la síntesis de esferas porosas de carbono (amorfo) desde 300 hasta 1000 nanómetros. Una vez sintetizadas, las esferas serán objeto de una deposición de silicio amorfo mediante CVD que eventualmente rellenerá los huecos del carbono poroso, formando una estructura Carbono-Silico interconectada. El estudiante de máster optimizará este tipo de esferas para ser utilizadas en sistemas de almacenamiento de energía o su uso como electrodos en los que la monidispersidad de las partículas puede jugar un papel muy importante en sus propiedades.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 26
Tutor/es: Rafael Mariscal López (r.mariscal@icp.csic.es) y ()
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)
Dirección: C/ Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Producción de biocombustibles mediante catálisis heterogénea: Caracterización y actividad de los catalizadores
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:En este proyecto se pretende utilizar catalizadores bifuncionales (con centros metálicos y ácidos) para transformar directamente el ácido levulínico en esteres valéricos (biocombustibles). El plan de trabajo contempla partir de una serie de catalizadores bifuncionales sólidos y llevar a cabo las medidas de actividad catalítica en un reactor (conversión, selectividad y estabilidad). Para el análisis de los productos de reacción se efectuará un calibrado previo de los mismos mediante cromatografía de gases (CG). Además una caracterización básica del catalizador sólido antes y después de reacción será realizada con objeto de explicar su comportamiento catalítico
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 27
Tutor/es: María Retuerto (m.retuerto@csic.es) y Sergio Rojas (srojas@icp.csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)
Dirección: C/ Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Químico o ingeniero químico
Título: Síntesis y caracterización de electrocatalizadores sin metales nobles para pilas de combustible. Optimización del método de depósito del catalizador e
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Los coches de pila de combustible son una alternativa sostenible a los coches de combustión, sin embargo su expansión a nivel global requiere una disminución de su precio o/y un aumento de su eficiencia. Una de las limitaciones de las pilas de combustible son los electrocatalizadores que se utilizan para sus reacciones electroquímicas, especialmente para la Reacción de Reducción de Oxígeno (ORR). Para esta reacción se utiliza platino, que es caro y escaso, siendo necesario desarrollar nuevos catalizadores sin metales nobles. En este proyecto se sintetizarán y caracterizarán electrocatalizadores sin metales nobles (basados principalmente en carbones de alto área y metales de transición) y se optimizará su deposición en el electrodo, ya que este parámetro determina la actividad de los catalizadores
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 28
Tutor/es: Sergio Rojas (srojas@icp.csic.es) y Sergio Liuzzi (dalia.liuzzi@csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)
Dirección: C/ Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Optimización del lecho catalítico para la síntesis directa de Dimetil éter.
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La síntesis directa de dimetil éter desde gas de síntesis proveniente de la biomasa es un tema de gran interés. En el proyecto se sintetizarán catalizadores usando técnicas de co-precipitación e impregnación a humedad incipiente. Acondicionado de catalizadores para su uso en un reactor de lecho fijo. Manejo de un reactor de lecho fijo, desde la preparación del lecho catalítico, así como su puesta en marcha y análisis de resultados. Presentación de resultados.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 29
Tutor/es: Laura Pascual (laura.pascual@icp.csic.es) y María Retuerto (m.retuerto@csic.es)
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)
Dirección: C/ Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Químico o ingeniero químico
Título: Estudio estructural (por microscopía TEM) y electroquímico de óxidos mixtos como catalizadores para la Reacción de Evolución de Oxígeno (OER) en la El
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El trabajo consistirá en la preparación y estudio de óxidos mixtos (principalmente perovskitas) como electrocatalizadores de la reacción de disociación de agua a oxígeno, OER, durante la electrólisis. Se realizará i) un estudio de caracterización inicial, para determinar estructura, morfología, tamaño de partícula y composición de las fases; ii) medidas electroquímicas, para determinar su actividad catalítica a la OER; iii) un estudio post-mortem para evaluar variaciones en la composición, morfología, tamaño de partícula y estructura de las muestras después de haber sido sometidas a la reacción catalítica. En particular, el trabajo estará enfocado al estudió de caracterización por TEM, estudiando los catalizadores antes y después de la reacción. Para entender los mecanismos de degradación estructural y composicional de los materiales en la reacción electroquímica, se utilizarán las técnicas de microscopía TEM, STEM-HAADF y HRTEM, EDX.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 30
Tutor/es: Manuel López Granados (mlgranados@icp.csic.es) y ()
Centro: Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)
Dirección: C/ Marie Curie 2. Campus de Cantoblanco.
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: químico o ingeniero químico
Título: Nuevos procesos catalíticos en la transformación de biomasa a productos químicos de interés
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El estudiante tiene que ser químico o ingeniero químico con interés y capacidad para realizar un trabajo no rutinario de investigación. Antes de aceptar quiero conocer el expediente académico para conocer su formación y tener una reunión para que conozca, antes de empezar, la naturaleza de las actividades que tendría que realizar.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 31
Tutor/es: Jorge César Brändle de Motta (jorge.brandle@coria.fr) y Jorge César Reveillon (julien.reveillon@coria.fr)
Centro: CORIA
Dirección: Université de Rouen Site Universitaire du Madrillet - BP 12
Localidad: Saint Etienne du Rouvray cedex
Perfil del estudiante: Ingeniero Físico. El candidato tiene que tener experiencia en simulación numérica de fluidos
Título: Simulación numérica de una turbina sumergible
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:La energía de las corrientes marinas se esta convirtiendo en un método rentable en el panorama de diversificación energética actual. Actualmente existen numerosas centrales que utilizan este tipo de energía, por ejemplo en la costa europea del Atlántico donde las corrientes marinas son lo suficientemente fuertes y regulares, lo que hace que se pueda extraer la energía de manera eficaz.
Actualmente hay muchos estudios dedicados a la concepción y mejora de esas centrales, tanto a nivel de una turbina como a nivel de un parque compuesto de numerosas turbinas. Uno de los puntos clave es la posibilidad de pasar de un modelo detallado de una turbina a una simulación global de un parque.
Para ello, la simulación de una turbina es un paso previo para el desarrollo de ese tipo de modelos. El objetivo de este proyecto es de evaluar los métodos numéricos que permiten la simulación completa de una turbina de corrientes marina: tipo de rotor, condiciones limite adaptados (Wall-Model) asociados al modelo RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) o LES (Large Eddy Simulation).
Le TFM tendrá las etapas siguientes:
1. Estudio bibliográfico.
2. Evaluación de la capacidad del código numérico a utilizar mallas móviles.
3. Estudio para elegir la configuracion y el modelo de turbulencia.
4. Simulación de una turbina a corrientes marinas
Observaciones: La parte presencial se desarrollará durante el verano (Junio-Julio). El alumno podrá pedir una beca « Erasmus Displacement » ya que nuestra escuela (ESITech) tiene intercambio con la UAM. No es necesario hablar francés pero si inglés. Las practicas serón co-tuteladas por Julien Réveillon del CORIA.2018-19
Propuesta de TFM Nº 32
Tutor/es: Nerea Panadero Álvarez (nerea.panadero@externos.ciemat.es) y Nerea McCarthy (kieran.mccarthy@ciemat.es)
Centro: Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (CIEMAT)
Dirección: Avenida Complutense 40
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante:
Título: Estudio de la dinámica de plasmoides con una cámara rápida en inyecciones de pellets en el stellarator TJ-II
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Proyecto: Explotación de un inyector de pastillas de hidrógeno a temperaturas criogénicas (10 K) con el fin de realizar estudios de física en plasmas del stellarator TJ-II.
Abastecer con combustible el centro del plasma caliente es uno de los aspectos clave para la explotación comercial de la energía de fusión por confinamiento magnético. Actualmente, la inyección de pastillas, o pellets, de hidrógeno a temperaturas criogénicas es la técnica más prometedora para una eficiente recarga del combustible. Sin embargo, varios aspectos de la física de dichas inyecciones requieren de más estudios. En particular, la dinámica de las partículas que forman el pellet, una vez este ha sido sublimado por la interacción con las partículas calientes del plasma.
En este trabajo, principalmente experimental, se empleará un inyector de pellets que permite introducir, a altas velocidades (800 a 1200 m/s), pastillas de hidrógeno a temperaturas criogénicas (10 K) en plasmas calientes confinados magnéticamente en el stellarator TJ-II. Con dicho sistema, que consiste en el inyector y sus diagnósticos asociados (cámara rápida CMOS, diodos de silicio, entre otros), se pretende profundizar en la dinámica y localización de las partículas del pellet depositadas en el plasma. Para ello, el estudiante debe analizar las imágenes tomadas con la cámara rápida y obtener relaciones entre la dinámica de estas partículas y algunos parámetros del plasma, como la densidad y temperatura electrónicas, la configuración magnética o la presencia de electrones supratérmicos (electrones con energías por encima de la temperatura térmica del plasma).
Observaciones: El trabajo esta orientado a estudiantes con interés en la fusión nuclear, en trabajos experimentales, y en la investigación. Conviene que los interesados tengan conocimientos en la física experimental, física atómica, análisis de imágenes, o espectroscopía, y que tengan un buen nivel de inglés, dado que los trabajos de referencia están escritos en inglés.2018-19
Propuesta de TFM Nº 33
Tutor/es: Juan Antonio de Isabel (juan.isabel@geoter.es) y ()
Centro: GEOTHERMAL ENERGY S.L
Dirección: C/ Ramón Y Cajal ,5 local 1
Localidad: Alcobendas
Perfil del estudiante: Ingeniero
Título: Proyecto integración de energía renovables en sistemas industriales o agrónomos
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El objetivo de este proyecto es la realización de un proyecto real que permita estudiar las diferentes posibilidades de interacción de energías renovables entre posibles fuentes de generación térmica así como su control digital y remoto para gestionar y monitorizar los consumos de generación térmica, con especial atención a las instalaciones de climatización mediante energías renovables, en especial la geotermia y todos aquellos elementos que permitan una instalación autónoma y autosostenible.
Objetivo “Sala técnica del futuro”: Desarrollo de un proyecto real sobre la base de una vivienda autosostenible energéticamente en cuanto a producción energética. Combinación de diferentes elementos de producción térmica y eléctrica.
Estudio de las posibilidad de interrelación entre los diferentes elementos de producción y los consumidores que conforman instalaciones industriales o agrónomas y que pueden ser controlados de forma autónoma.
Análisis de demandas y cargas. Dimensionamiento y planteamiento de sistema de generación energético.
Sistema de control
Sistemas de gestión remota de los elementos de la instalación para intervención sobre parámetros de funcionamiento, accionamiento remoto de consumidores, conocimiento de estado de instalación y actuación en caso de averías.
Control de la evolución de los rendimientos y consumos de los distintos sistemas productores para el análisis a lo largo de su vida útil.
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 34
Tutor/es: Elías García (elias.garcia@geoter.es) y ()
Centro: GEOTHERMAL ENERGY S.L
Dirección: C/ Ramón Y Cajal ,5 local 1
Localidad: Alcobendas
Perfil del estudiante: Ingeniero
Título: Proyecto de conectividad y diseño del hogar digital del futuro en instalaciones energía renovables
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:El objetivo de este proyecto es la realización de un proyecto real que permita estudiar las diferentes posibilidades de conectividad e interrelación entre los diferentes elementos que conformarán el hogar digital del futuro, con especial atención a las instalaciones de climatización mediante energías renovables, en especial la geotermia y todos aquellos elementos que permitan una instalación autónoma y autosostenible.
Objetivo “Casa del futuro”: Desarrollo de un proyecto real sobre la base una vivienda autosostenible energéticamente.
Estudio de las posibilidad de interrelación entre los diferente elementos que conforman la vivienda y que pueden ser controlados de forma autónoma.
Gestión de las labores de conectividad y monitorización.
Sistema de control: Integración con domótica para el control integral de la vivienda.
Formas de generación eléctrica y térmica en el hogar del futuro.
Sistemas de gestión remota de la instalación: Control remoto de elementos de la instalación para intervención remota en caso de averías.
Análisis geotérmico - monitorización de pozos: Control de la evolución de las perforaciones, análisis del ciclo de vida.
Análisis de los consumos y rendimiento en instalaciones existentes y aplicación del conocimiento en instalaciones futuras
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 35
Tutor/es: Víctor de la Peña OShea (victor.delapenya@imdea.org) y ()
Centro: Instituto IMDEA Energía
Dirección: Parque Tecnológico de Móstoles, Avda. Ramón de la Sagra, 3
Localidad: MOSTOLES
Perfil del estudiante: Estudiante de CC Físicas o Químicas
Título: ESTUDIOS TEORICOS DE SEMICONDUCTORES ACTIVOS EN LA PRODUCCIÓN DE COMBUSTIBLES SOLARES
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Una de las estrategias más prometedoras para paliar el cambio climatico es la fotosíntesis artificial, que permite la valorización de materias primas abundantes (CO2, H2O) con el objetivo de obtener combustibles y productos químicos utilizando luz como fuente de energía renovable. Esta es una reacción extremadamente compleja que implica el desarrollo y escalado de materiales multifuncionales altamente activos y estables capaces de una gestión conjunta y eficiente de fotones y electrones.
Una de las herramientas más versátiles y potentes es el uso de estudios teóricos basados en metodologías DFT para la determinación de las propiedades, estructurales y optoelectrónicas de los potenciales fotocatalizadores con el fin de explicar los fenómenos catalíticos asociados a la producción de combustibles solares.
El objetivo de este proyecto es estudiar las propiedades optoelectrónicas de materiales multifuncionales por medio de estudios ab-initio y dinámica molecular tanto en sistemas periódicos como en moleculares. Esta información se utilizará para determinar cómo afectan estas propiedades en las eficiencias y selectividades de estos materiales en reacciones fotocatalíticas de producción de combustibles solares.
-Uso de programas de cálculos toricos (VASP, Gaussian, LAMMPS, Quantum expresso...) para la determinación de:
Estabilidad estructural y conformacional
Propiedades electrónicas
Propiedades ópticas
Estados de transición
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 36
Tutor/es: Emilio de Andrés Bárcena (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: ingenieros
Título: 1. Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas eléctricos de fabricación (motores, maquinas, compresores, balanceo de
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:xxxx
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 37
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: 2. Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de climatización aerotermos mediante tecnología adiabática directa e in
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:XXX
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 38
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: 3. Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de climatización aerotermos mediante recuperadores de calor de climati
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de climatización aerotermos mediante recuperadores de calor de climatización y de proceso
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 39
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: 4. Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de calefacción mediante el cambio de sistemas de combustión (calderas)
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de calefacción mediante el cambio de sistemas de combustión (calderas) por sistemas aerotermos (bombas de calor)
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 40
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: 5. Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de climatización aerotermos mediante el rediseño de circuitos y parámet
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de medidas de eficiencia energética en sistemas de climatización aerotermos mediante el rediseño de circuitos y parámetros de gestión
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 41
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de aplicación de sistemas de micro-cogeneración y micro-trigeneración en clientes
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de aplicación de sistemas de micro-cogeneración y micro-trigeneración en clientes
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 42
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de sistemas de energía termosolar para mejora de la eficiencia en sistemas de climatización aerotermos en los compresor
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de sistemas de energía termosolar para mejora de la eficiencia en sistemas de climatización aerotermos en los compresores
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 43
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de sistemas de energía termosolar para mejora de la eficiencia en cámaras frigoríficas
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de sistemas de energía termosolar para mejora de la eficiencia en cámaras frigoríficas
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 44
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de medidas de aprovechamiento del excedente eléctrico de una planta fotovoltaica para autoconsumo sin vertido a red en
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de medidas de aprovechamiento del excedente eléctrico de una planta fotovoltaica para autoconsumo sin vertido a red en energía util (calor, trabajo, etc.)
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 45
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y metodología para la elaboración de curva de carga lo mas detallada según perfil y datos de distribuidora para elaboración
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:5. Estudio técnico y metodología para la elaboración de curva de carga lo mas detallada según perfil y datos de distribuidora para elaboración
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 46
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico los parámetros de optimización de uso de puntos de recarga de vehículo eléctrico según perfil de consumo del cliente
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico los parámetros de optimización de uso de puntos de recarga de vehículo eléctrico según perfil de consumo del cliente
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 47
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de los sistemas de micro-almacenamiento energético y uso para optimización de costes de la factura eléctrica según perfil
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de los sistemas de micro-almacenamiento energético y uso para optimización de costes de la factura eléctrica según perfil de consumo del cliente
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 48
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de los protocolos y tecnologías de comunicación y gestión aplicables en el sector energético por tipología de consumo
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de los protocolos y tecnologías de comunicación y gestión aplicables en el sector energético por tipología de consumo
Observaciones: 2018-19
Propuesta de TFM Nº 49
Tutor/es: (emilio.deandres@e4e-soluciones.com) y ()
Centro: e4e soluciones
Dirección: C/ Joaquin Maria Lopez 23, planta -2
Localidad: Madrid
Perfil del estudiante: Ingenieros
Título: Estudio técnico y económico de la viabilidad de microredes cerradas o mixtas (con arte del consumo de la red general) en distintos sectores y clien
Proyecto formativo, actividades y competencias a desarrollar:Estudio técnico y económico de la viabilidad de microredes cerradas o mixtas (con arte del consumo de la red general) en distintos sectores y clientes
Observaciones: 2018-19