http://hdl.handle.net/10498/22764 2026-11-09T07:29:24Z http://hdl.handle.net/10498/39861 Gestión Sostenible de Aceites Lubricantes Usados: Evaluación Técnico-Ambiental y Perspectivas Políticas para una Economía Circular Cabrera Escobar, Catherine Paulina Los aceites lubricantes usados representan uno de los residuos más peligrosos y voluminosos generados a nivel mundial por actividades marítimas, industriales y automotrices. De manera puntual, en la Unión Europea su producción es de más de tres millones de toneladas anuales. Están conformados por hidrocarburos alifáticos y aromáticos, metales pesados como cromo, plomo, cadmio y sustancias como bifenilos policlorados y benceno. Estos poseen una alta persistencia ambiental, toxicidad y además son carcinógenos debido a su composición química, con la capacidad de contaminar hasta un millón de litros de agua por cada litro derramado. Su gestión inadecuada implica graves riesgos no solo ambientales, sino también de salud pública, tanto por su vertido en ecosistemas marítimos y terrestres, como por su combustión no controlada. Para ello, una gestión sostenible adecuada de los aceites lubricantes usados representa un verdadero desafío ambiental, normativo y técnico. Con este propósito se evaluaron varias alternativas tecnológicas que contribuyan a un tratamiento sostenible, incluyendo su regeneración y valorización energética, en procesos como extracción mediante disolventes, adsorción con materiales poliméricos, combustión controlada y pirólisis. Estrategias que se orientan hacia modelos de economía circular, priorizando siempre la regeneración sobre la valorización o su eliminación final. Desde esta perspectiva, se busca recuperar recursos, disminuir el uso de materias primas fósiles y reducir los impactos ambientales asociados a este tipo de residuos. De igual forma, se llevaron a cabo comparaciones técnico-económicas entre distintas tecnologías de tratamiento, tomando en cuenta variables como eficiencia, costo operativo, rendimiento, generación de posibles residuos y su viabilidad económica e industrial. Seguidamente, se ejecutó una simulación numérica de derrames con el modelo SIMOIL en el entorno marítimo con la finalidad de analizar el comportamiento de estos residuos evaluando su propagación, importante para la planificación de respuestas inmediatas a emergencias. Sus posibles aplicaciones ratifican que su adecuada gestión es un punto clave para la transición hacia modelos altamente sostenibles y de economía circular, transformando los aceites lubricantes usados en materias primas reciclables o recursos energéticos, disminuyendo de esta manera la dependencia del petróleo virgen. La integración de los avances tecnológicos con marcos regulatorios altamente sólidos y estrategias de gestión ambiental constituyen el eje fundamental para enfrentar este reto de manera sostenible. Para ello, la tesis doctoral realiza un análisis de marcos regulatorios y de políticas públicas que se encuentran en relación con los aceites lubricantes usados a nivel global, comparando modelos de gestión de diferentes regiones, con el fin de identificar las mejores prácticas y realizar una propuesta con lineamientos estratégicos que se encuentren alineados con la economía circular.; Used lubricating oils constitute one of the most hazardous and voluminous waste streams generated worldwide by maritime, industrial, and automotive activities. Notably, within the European Union, their annual production exceeds three million tonnes. These wastes are composed of aliphatic and aromatic hydrocarbons, heavy metals such as chromium, lead, and cadmium, as well as hazardous substances including polychlorinated biphenyls and benzene. Due to their chemical composition, they exhibit high environmental persistence, toxicity, and carcinogenic potential, with the capacity to contaminate up to one million litres of water per litre spilled. Inadequate management of these wastes poses severe risks not only to the environment but also to public health, both through their discharge into marine and terrestrial ecosystems and through uncontrolled combustion processes. Accordingly, the sustainable management of used lubricating oils represents a significant environmental, regulatory, and technical challenge. To address this issue, several technological alternatives were evaluated to support sustainable treatment pathways, including regeneration and energy recovery processes such as solvent extraction, adsorption using polymeric materials, controlled combustion, and pyrolysis. These strategies are aligned with circular economy principles, prioritizing regeneration over energy recovery or final disposal. From this perspective, the objective is to recover valuable resources, reduce the consumption of virgin fossil-based raw materials, and mitigate the environmental impacts associated with this type of waste. Furthermore, techno-economic comparisons were conducted among different treatment technologies, considering key variables such as efficiency, operational costs, process yield, secondary waste generation, and economic and industrial feasibility. Subsequently, a numerical simulation of oil spills was performed using the SIMOIL model in a marine environment, with the aim of analyzing the behavior and dispersion of these residues, which is critical for the planning of rapid emergency response strategies. The potential applications identified confirm that the proper management of used lubricating oils is a key factor in advancing the transition toward highly sustainable and circular economy models, enabling their transformation into recyclable raw materials or energy resources, thereby reducing dependence on virgin petroleum. The integration of technological advancements with robust regulatory frameworks and environmental management strategies constitutes the cornerstone for addressing this challenge in a sustainable manner. In this context, the present doctoral thesis includes a comprehensive analysis of regulatory frameworks and public policies related to used lubricating oils at a global scale, comparing management models across different regions in order to identify best practices and propose strategic guidelines aligned with circular economy principles. 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/39645 Caracterización y análisis del ambiente acústico de las Unidades de Cuidados Intensivos Neonatales Rodríguez Montaño, Víctor Manuel La presente tesis doctoral aborda el estudio de las condiciones acústicas en las Unidades de Cuidados Intensivos Neonatales (UCIN), espacios donde el silencio absoluto no es posible ni deseable, pero donde el exceso de ruido puede tener consecuencias graves en el desarrollo neurológico y sensorial de los recién nacidos. Los neonatos, especialmente los prematuros, llegan al mundo con una gran fragilidad y requieren de un entorno que acompañe su maduración fisiológica y emocional, sin embargo, en estos espacios los niveles de ruido superan ampliamente las recomendaciones internacionales, situando a los pacientes en una situación de vulnerabilidad añadida. El objetivo principal de este trabajo ha sido analizar el comportamiento acústico de diferentes UCIN, caracterizando el ruido ambiental, identificando las fuentes más relevantes y estudiando de manera específica las condiciones acústicas de las incubadoras, con el fin de proponer soluciones prácticas que contribuyan a optimizar el diseño y la gestión de estos espacios. Se ha partido de la premisa de que proyectar una UCIN no se limita a organizar puestos de incubadoras y garantizar equipamiento de última tecnología, sino que implica comprender que el ambiente en el que el neonato permanece hospitalizado durante semanas o meses forma parte del propio tratamiento. La acústica, en este sentido, no puede abordarse como un parámetro accesorio, sino como un componente esencial en la protección y desarrollo del recién nacido. Si bien no hay consenso global sobre cuáles son los niveles de ruido considerados seguros a los que debería exponerse un neonato, organismos internacionales, como las Academia Americana de Pediatría, sugieren que los niveles no deberían exceder los 45 dBA. Considerando esta referencia, los resultados obtenidos en las distintas UCIN estudiadas muestran que los niveles de ruido promedio alcanzan aproximadamente 57 dBA, excediendo ampliamente las recomendaciones. Esta situación se atribuye a diversos factores, entre ellos la presencia continua de equipos electromédicos, esenciales para la atención del neonato, la actividad constante del personal sanitario o la acumulación de alarmas, cuya gestión no siempre sigue criterios que garanticen la protección auditiva de los recién nacidos. Asimismo, se ha comprobado que las incubadoras, pese a ser espacios concebidos para proteger al neonato, no logran atenuar de manera efectiva la exposición sonora, sino que en algunos casos las amplifican. Estas condiciones comprometen tanto el descanso y desarrollo neurosensorial de los pacientes como la salud del personal, favoreciendo la fatiga auditiva, el estrés y la aparición de errores clínicos. Estos resultados refuerzan la idea de que el diseño y gestión de una UCIN deben asumir la acústica como un criterio estructural. No basta con confiar en la buena voluntad de los profesionales para reducir el ruido en su práctica diaria, se requiere un marco normativo claro, coherente y exigente que limite los niveles de ruido ambiental, las emisiones de los equipos electromédicos y la proliferación de alarmas innecesarias. Esta perspectiva normativa debe, además, ser consecuente en su redacción, no resulta coherente establecer límites permisivos en los estándares técnicos si, al mismo tiempo, se reconoce que dichos valores ponen en riesgo el correcto desarrollo neurosensorial del neonato. Más allá de los datos técnicos, esta investigación invita a reflexionar sobre una dimensión ética en la construcción y gestión de los espacios hospitalarios. El neonato no es un paciente pasivo, sino un ser activo en proceso de desarrollo, cuya fragilidad sensorial exige un entorno que le permita crecer en condiciones de protección y estabilidad. Incorporar la acústica como parte esencial del diseño arquitectónico y de los protocolos de atención supone, en última instancia, ampliar la concepción de cuidado para incluir no solo los procedimientos clínicos, sino también el modo en que se habitan y regulan estos espacios. En este sentido, reducir el ruido en las UCIN no es una meta inalcanzable, sino un desafío que trasciende lo meramente técnico y se convierte en una extensión del cuidado mismo. Integrar la acústica en la planificación arquitectónica mediante un adecuado acondicionamiento acústico, junto con la elección rigurosa de equipos electromédicos, la formación continua del personal y la definición de normas de carácter obligatorio, constituye un conjunto de acciones esenciales para garantizar un entorno protector para estos pacientes. Solo así será posible crear un ambiente sensorialmente regulado, capaz de sostener el desarrollo neurológico, lingüístico y emocional de los recién nacidos más vulnerables, al tiempo que mejora la calidad asistencial y la salud ocupacional de quienes los cuidan.; This doctoral thesis explores the acoustic environment of Neonatal Intensive Care Units (NICUs), settings in which absolute silence is neither feasible nor desirable, yet where excessive noise can have profound implications for the neurological and sensory development of newborn infants. These infants, particularly those born prematurely, enter the world in a state of extreme fragility and require an environment that nurtures both their physiological and emotional growth. Unfortunately, the noise levels commonly observed in such units frequently surpass international guidelines, placing patients in a situation of added vulnerability. The primary objective of this study was to analyse the acoustic behaviour of various NICUs, characterising environmental noise, identifying the most significant sources, and examining in detail the acoustic conditions within incubators, with the aim of proposing practical measures to optimise the design and management of these spaces. This work was founded on the premise that designing a NICU involves far more than the arrangement of incubator stations or the provision of state-of-the-art equipment; it requires recognition that the environment in which a newborn remains for weeks or months constitutes an integral part of their treatment. In this context, acoustics cannot be treated as a peripheral concern, but must be regarded as an essential element in safeguarding and supporting the development of the infant. Although there is no global consensus on what noise levels are considered safe for newborns, international organisations such as the American Academy of Paediatrics suggest that levels should not exceed 45 dBA. Considering this reference, the results obtained in the different NICUs studied show that average noise levels reach approximately 57 dBA, far exceeding the recommendations. This situation is attributed to various factors, including the continuous presence of electromedical equipment, essential for neonatal care, the constant activity of healthcare personnel, and the accumulation of alarms, the management of which does not always follow criteria that guarantee the hearing protection of newborns. It has also been found that incubators, despite being designed to protect newborns, do not effectively attenuate sound exposure, but in some cases amplify it. These conditions compromise both the rest and neurosensory development of patients and the health of staff, promoting auditory fatigue, stress, and the occurrence of clinical errors. These results reinforce the idea that the design and management of a NICU must treat acoustics as a fundamental structural consideration. It is insufficient to rely solely on the conscientious efforts of healthcare professionals to minimise noise in daily practice, a clear, consistent, and rigorous regulatory framework is necessary to control environmental noise levels, limit emissions from electromedical equipment, and prevent the proliferation of unnecessary alarms. Such a regulatory approach must also be coherent in its formulation; it is contradictory to establish permissive limits in technical standards while simultaneously acknowledging that these values may jeopardise the proper neurosensory development of newborns. Beyond the technical findings, this research invites reflection on the ethical dimension of designing and managing hospital environments. Newborns are not passive patients, but active beings in the process of development, whose sensory fragility requires an environment that allows them to grow in conditions of protection and stability. Treating acoustics as an integral element of both architectural design and care protocols therefore broadens the very concept of care, encompassing not only clinical procedures but also the manner in which these spaces are experienced and regulated. In this context, reducing noise in NICUs is not an unattainable objective, but rather a challenge that extends beyond purely technical considerations to become an integral aspect of care itself. Integrating acoustics into architectural planning through appropriate acoustic conditioning, together with the careful selection of electromedical equipment, ongoing staff training, and the establishment of mandatory standards, constitutes a set of essential actions to ensure a protective environment for these patients. Only then will it be possible to create a sensorially regulated environment capable of supporting the neurological, linguistic, and emotional development of the most vulnerable newborns, while improving the quality of care and occupational health of those who care for them. 2026-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/35688 Evaluación de calidad de aire al interior de los buses eléctricos 12 metros en el sistema brt- trasmilenio en bogotá, colombia durante abril y mayo 2021 Vargas Romero, Diego Armando La concentración de contaminantes atmosféricos relacionados con el tráfico TRAP (por sus siglas en inglés) dentro de microambientes de transporte cobra relevancia hoy en día en muchas megaciudades con alta densidad de población, tráfico intenso y tiempos de viaje prolongados. Estas condiciones pueden intensificar la exposición a TRAP y empeorar los problemas de salud pública. En este estudio, se midió la concentración de nanopartículas medidas dentro de buses DIÉSEL, de gas, y eléctricos durante su operación normal en el Sistema de transporte Masivo de Bogotá STMB, Colombia, para determinar si se presentan cambios significativos en los niveles de exposición del usuario en torno a la tecnología del bus. Se utilizó un clasificador de tamaño de difusión en miniatura (DiSCmini- medidor de nanopartículas) para medir las concentraciones de nanopartículas, el tamaño promedio de partículas y el área de superficie depositada en los pulmones (LDSA por sus siglas en inglés Lung Deposited Surface Area). Los resultados revelaron que la concentración de nanopartículas por centímetro cúbico es aproximadamente un 41 % y un 27 % menor en los autobuses eléctricos en comparación con los DIÉSEL y los de gas, respectivamente. La superficie depositada en los pulmones LDSA y el tamaño medio de las partículas también es menor en los autobuses eléctricos. 2024-05-07T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10498/29201 Factores de emisión procedentes de las plantas energéticas en el transporte marítimo. Revisión de los valores basados en pruebas reales a bordo Rodríguez Moreno, Rubén A día de hoy el mundo científico es conocedor del gran impacto medioambiental que suponen las emisiones contaminantes procedentes del tráfico marítimo, además de las gravísimas repercusiones que conllevan para la salud humana. Para poder cuantificar esta problemática, se precisa disponer de un procedimiento de medida lo más actualizado posible o, al menos, de un estudio que permita realizar un análisis comparativo que cuantifique las posibles desviaciones que pudieran existir. Motivado por lo anterior, se ha desarrollado este trabajo de tesis doctoral para calcular los valores de los factores de emisión de los principales contaminantes procedentes de la planta energética de dos buques mercantes, todo ello a partir de mediciones a bordo y datos operacionales. Una vez calculados estos factores de emisión reales, se han comparado con los empleados hasta ahora por la comunidad científica internacional para su análisis. En este estudio se han utilizado equipos específicos de alta resolución que han permitido medir las emisiones gaseosas y material particulado en diferentes motores diésel marinos. Este equipamiento pertenece al grupo de investigación de “Eficiencia Energética en el Transporte Marítimo” dentro del cual se ha desarrollado esta tesis. Grupo que acumula una amplia experiencia en este campo, contrastada con diversos artículos publicados en revistas de alto índice de impacto empleando valores de factores de emisión publicados por otros autores, otro motivo más para contrastar los mismos con pruebas reales realizadas a bordo. En este sentido cabe destacar que el total de emisiones procedentes de una máquina o motor térmico de la planta energética de un buque, es directamente proporcional a los factores de emisión de cada uno de los contaminantes que se forman en el proceso de combustión de la máquina en cuestión. Estos factores normalmente están definidos en unidades relacionadas, bien con el consumo de combustible, o bien con la energía consumida en kWh por cada máquina térmica en concreto. Por otro lado, los factores de emisión (valores estadísticos) dependen del tipo de máquina en la que se produce la combustión y del tipo de combustible empleado en la misma. Estos valores no han sido revisados desde hace décadas, lo cual puede ocasionar serias incertidumbres cuando se cuantifican los inventarios de emisiones. Máxime, si se tiene en cuenta que, de un tiempo a esta parte, se están empleando otros tipos de combustibles precisamente con el objetivo fundamental de disminuir dichas emisiones. Quiere esto decir, que son combustibles cuyos factores de emisión son de un valor inferior al de los convencionales. Consecuentemente, disponer de unos factores de emisión actualizados ayudaría a disminuir el índice de incertidumbre y, además, permitiría avanzar en el campo de la investigación de la eficiencia energética en las instalaciones marinas/marítimas, objetivo fundamental del grupo de investigación que respalda este trabajo. Debido básicamente a las modificaciones que están sufriendo actualmente los motores diésel instalados en los barcos, se puede sospechar que los factores de emisión utilizados en la actualidad también han podido sufrir algunos cambios en sus valores. Todo ello promovido y potenciado por la legislación existente actual, como es el caso de la regulación IMO Tier III (2016), la cual restringe aún más los límites de emisión en las zonas ECAs (Áreas de Control de Emisiones), pretendiendo reducir en un 80 % las emisiones de óxidos de nitrógeno en comparación con la regulación IMO Tier I en las mismas zonas, y limitando el contenido de azufre en el combustible en diferentes proporciones según el caso hasta un 0,1 %. Como ya se ha comentado anteriormente, en esta memoria se han definido los valores de factores de emisión mediante mediciones reales a bordo para poder ser comparados con los ya conocidos. Actualmente existen estudios en los que los factores de emisión se definen por tipo de barco, pero no distinguen entre buques que transportan carga rodada (Ro-Ro), carga rodada y pasajeros (Ro-Pax) o buques tipo Ferry en general. En este trabajo la medición de emisiones se ha llevado a cabo en dos buques tipo Ro-Pax, por lo que se ha conseguido al mismo tiempo definir dichos valores de forma específica para este tipo de buques. Las mediciones han sido realizadas durante diez días en cada buque, tanto en condición de navegación para motores principales, como atracado en puerto para motores auxiliares. En ambos casos las medidas se han registrado cada cinco minutos, lo que ha supuesto un total de 720 registros para los principales y más de 500 para los auxiliares. Como bien expresa el título de esta tesis “Factores de emisión procedentes de las plantas energéticas en el transporte marítimo. Revisión de los valores basados en pruebas reales a bordo”, el principal objetivo de ésta es analizar y revisar los valores de los factores de emisión de los distintos contaminantes que emiten las instalaciones energéticas marítimas. El análisis desarrollado en este trabajo se ha enfocado en el cálculo de la masa de cada contaminante emitido a la atmósfera por unidad de energía, siendo precisamente la energía el parámetro más dificultoso de determinar cuándo se analiza en tiempo real. En este sentido, se han empleado tres métodos distintos para el cálculo de la potencia desarrollada por los motores, como son las galgas extensiométricas, el modelo SENEM y el análisis de la carga en tiempo real. Los resultados obtenidos muestran que en ningún caso los valores de los factores de emisión calculados han supuesto unas desviaciones superiores al 7 % con respecto a los utilizados actualmente por la comunidad científica para motores auxiliares y al 10 % para principales.; Nowadays scientific community is aware of the substantial environmental impact that entails the pollutant emissions from shipping, in addition to the extremely significant consequences for the human health. With the aim of assessing this issue, it would be required to have an up-to-date measuring procedure or, at least, a research study that allows a comparative analysis to evaluate any potential deviations. Based on the above, this PhD thesis has been developed to calculate the main pollutant emission factors coming from the power plant of two merchant ships, following the required onboard testing and operational parameters. Once these actual emission factors have been obtained, they have been compared to the ones used so far by the international scientific community for evaluation. For this, high resolution specific measuring equipment for gas emissions and particulate matter on different diesel marine engines have been used in this study. This equipment belongs to the “Energy Efficiency in Maritime Transport” research group, for which this PhD thesis has been prepared. This research group holds a wide experience in this field backed up by several papers published in journals of high impact index, using emission factors from other authors, which may be considered as another reason to compare and contrast with actual tests carried out onboard. In this sense, it is worth highlighting that the total emissions from an engine in a ship power plant are directly proportional to the emission factors of each pollutant originated in the combustion process. These factors are usually defined in units related to either the fuel consumption or the consumed energy by each specific engine in kWh. On the other hand, the emission factors (statistics values) depend on the type of engine in which the combustion process takes place and the type of fuel that is used. These values have not been revised for decades, which may cause serious uncertainties when the emissions inventories are elaborated, especially considering that not long ago other type of fuels were used with the main objective of minimizing said emissions. This means that the emission factors of these fuels are lower than the ones for the conventional fuels. Therefore, using available up-to-date emission factors would help in reducing their uncertainty, in addition to further progressing with the energy efficiency research in the marine/maritime facilities which, at the same time, is the primary purpose of the research group that supports this study. Due to the current adjustments being made on ships’ diesel engines, it may be ascertained that the actual emission factors used today might have suffered some changes. All of this is promoted by the existing legislation, such as the IMO Tier III (2016) regulation, which restricts even more the emission limits in ECAs (Emission Control Areas). This intends to reduce the nitrogen oxide emissions in up to 80 % in comparison to the IMO Tier I regulation within the same areas, as well as limiting the fuel’s sulphur content up to 0.1 %. As already mentioned, the emission factors have been determined by means of actual onboard measurements in two different ships, and compared to the existing ones. At present, there are studies in which the emission factors are defined by ship type, but there is no distinction between ships carrying wheeled cargo (Ro-Ro), ships carrying wheeled cargo and passengers (Ro-Pax) or Ferry type ships in general. Therefore, for this study, the emissions measurements have been undertaken in two Ro-Pax type ships, so these values have also been determined specifically for this type of ships. The measurements were made during ten days in each ship, both in sailing and berthing conditions for the main and auxiliary engines, respectively. In both cases, the measurements have been taken each five minutes, meaning a total of 720 records for the main engines and more than 500 records for the auxiliary ones. As stated by title of this PhD thesis “Emission Factors from Energy Facilities in the Maritime Transport. Review of the values based on actual onboard measurements”, its principal objective is to review and assess the different pollutant emission factors emitted by the maritime energy facilities. The analysis developed in this study focuses on the calculation of the mass of each pollutant per unit of energy that is emitted to the atmosphere, being the energy the most difficult parameter to obtain when it is measured in real time. In this regard, three different methods were used to estimate the engine power, like the strain gauges, the SENEM model and the engine load real-time-analysis. The results obtained show that the calculated emission factors do not entail deviations above 7 % in relation to the ones currently used by the scientific community for auxiliary engines and above 10 % for the main engines in any case. 2023-01-01T00:00:00Z