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Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
RESUMEN ANUAL 2014
GOBIERNO
DE ESPAÑA
MINISTERIO
DE ECONOMÍA
Y COMPETITIVIDAD
Centro de Investigaciones
Energéticas, Medioambientales
y Tecnológicas
GOBIERNO
DE ESPAÑA
MINISTERIO
DE ECONOMÍA
Y COMPETITIVIDAD
Centro de Investigaciones
Energéticas, Medioambientales
y Tecnológicas
NIPO: 721-15-041-1
EDITA:
CENTRO DE INVESTIGACIONES ENERGÉTICAS, MEDIO AMBIENTALES Y TECNOLÓGICAS (CIEMAT)
Fecha edición: junio de 2015
COORDINA Y ELABORA:
Unidad de análisis y estudios de la información institucional. Subdirección General de Relaciones Institucionales y Transferencia del Conocimiento.
FUENTES DOCUMENTALES:
CIEMAT: Órganos Directivos. Bases de Datos Corporativas.
(Datos diciembre de 2014)
FOTOS DE PORTADA Y CONTRAPORTADA:
Detalle de la cavidad aceleradora de radiofrecuencia del anillo de colisión electrón-positrón LEP del CERN
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
ÍNDICE
1 INTRODUCCIÓN
1
4.3
Fusión nuclear
59
1.1
Carta del Director
2
4.4
Combustibles fósiles (valorización energética)
63
1.2
Presentación
5
4.5
Partículas elementales y astropartículas
67
4.6
Biología y biomedicina
71
2 ESTRUCTURA ORGANIZATIVA
6
4.7
Medio ambiente
75
2.1
Organigrama
7
4.8
Radiaciones ionizantes
87
2.2
Departamentos
8
4.9
Instrumentación científica y física médica
94
2.3
Estructura territorial
12
4.10 Caracterización y análisis de materiales
97
2.4
Recursos del CIEMAT
15
4.11 Ciencias de la computación y tecnología informática
102
20
4.12 Estudios de sistemas energéticos y medioambientales
106
4.13 Otras actividades de interés
111
3 RESULTADOS DE LAS ACTIVIDADES
3.1
Financiación de proyectos de I+D+i
21
3.2
Presencia institucional
26
5 EL CIEMAT DE UN VISTAZO
116
3.3
Transferencia de tecnología
30
6 ANEXOS
120
3.4
Gestión del conocimiento
32
3.5
Comunicación de la ciencia a la sociedad
36
4 ACTIVIDADES DESARROLLADAS
37
4.1
Energías renovables y ahorro energético
38
4.2
Fisión nuclear
53
6.1
Listado de imágenes
121
6.2
Listado de gráficas
124
6.3
Listado de tablas
125
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
1 INTRODUCCIÓN
1.1
Carta del Director
1.2
Presentación
Daño producido por implantación con iones de oxígeno de 13.5MeV en SiO2
1
Índice
1.1
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
CARTA DEL DIRECTOR
E
scribo esta introducción cuando estamos ya en 2015, el año de la
Cumbre sobre el Clima en París. Mucho se espera de esa Cumbre, que
habrá de configurar la continuación de los acuerdos de Kioto hacia una
disminución en las emisiones de gases de efecto invernadero que evite (o,
más bien, que haga menos probable) un cambio climático de
consecuencias imprevisibles. Para conseguir este objetivo es preciso actuar
sobre el sistema energético global, disminuyendo su dependencia de los
combustibles fósiles, fuertemente emisores de dióxido de carbono y, en el
caso del carbón, otros gases y partículas nocivas, y aumentando el papel
de las energías que no se basan en la combustión del carbono. Dadas la
magnitud y la complejidad del sistema global de aprovisionamiento
energético, el cambio hacia un esquema sostenible es de enorme
dificultad, mucho mayor que la percibida con frecuencia por el público, y
requiere de actuaciones sobre la normativa, la fiscalidad, la formación de
precios, la industria consumidora de energía, la educación y un cambio de
mentalidades en lo que respecta al uso de la energía.
Y requiere también un considerable esfuerzo de investigación, desarrollo e
innovación en tecnologías energéticas limpias para resolver los problemas
de costes, intermitencia y seguridad que plantean; en definitiva, hacerlas
competitivas y aceptables para sustituir a las convencionales. Justamente,
el núcleo de la actividad del CIEMAT se sitúa en este campo: las
tecnologías energéticas, tanto las que se refieren directamente a la
producción, transporte y consumo de energía como a las más generales y
Imagen 1. Cayetano López Martínez
compartidas por otros campos, que contribuyen de manera horizontal a
los desarrollos energéticos, así como los impactos sobre el medio
ambiente.
El CIEMAT es, por tanto, un organismo de investigación específico, pero su
espectro de actividades es amplio y abarca todo lo relacionado con la
energía y el medio ambiente. Renovables, incluyendo eólica en sus
distintas modalidades; solar fotovoltaica; solar de concentración, con la
Plataforma Solar de Almería como laboratorio de referencia mundial en
2
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
todas las tecnologías y aplicaciones de la concentración solar; biomasa,
tanto como combustible directo como a través de su transformación en
biocombustibles de segunda generación; energías oceánicas;
almacenamiento; energía nuclear de fisión, con especial énfasis en la
seguridad, la gestión de residuos radiactivos y la innovación en nuevos
diseños de reactores nucleares más seguros; o la investigación en energía
de fusión nuclear, que se desarrolla en una instalación de referencia, el
Laboratorio Nacional de Fusión, cuyos trabajos se enmarcan dentro del
programa europeo coordinado por EURATOM. Sin olvidar los trabajos
para hacer más limpios y sostenibles los combustibles fósiles, todavía y
durante mucho tiempo, ingrediente esencial del suministro de energía. En
lo que se refiere al medio ambiente, tanto lo específicamente relacionado
con la contaminación radiológica como con la convencional, junto con el
estudio y la recuperación de suelos afectados por explotaciones
energéticas.
En este Resumen podrán ustedes recorrer lo que ha sido nuestra actividad
en todos estos campos durante 2014. Y descubrirán también otros
aspectos de nuestro trabajo que se han ido incorporando debido a su
relación con alguna línea de investigación energética o por las especiales
capacidades científicas y tecnológicas de nuestro Centro. Así, el programa
de investigación experimental en Física de Altas Energías o Astropartículas,
de larga tradición entre nosotros debido al papel único jugado en los
principios de nuestra participación como país en los trabajos desarrollados
en los grandes laboratorios internacionales como el CERN; las
investigaciones en ciertos aspectos de la biomedicina de especial
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
relevancia social en el campo de la terapia génica, la ingeniería tisular o el
cáncer; la protección radiológica; o la metrología de radiaciones
ionizantes, de gran importancia para las aplicaciones de este tipo de
radiaciones, especialmente en el sistema sanitario y en la industria.
También descubrirán que el CIEMAT es un centro cuyo foco no está en la
investigación básica, aunque también se dé en alguna medida. Su actividad
se centra en la investigación aplicada y el desarrollo de nuevas tecnologías.
En este sentido, la orientación, los hábitos de trabajo, o los incentivos, no
coinciden con los de una Universidad, por poner un ejemplo de institución
centrada en la investigación básica, sino que se adaptan a nuestro
específico tipo de actividad. En particular, esta posición especial en la
cadena del conocimiento propicia que una parte importante de nuestros
trabajos se realice en colaboración con el sistema productivo, en contacto
con las empresas y siempre pensando en la aplicación social de lo que
hacemos. Nuestra proyección internacional está influida también por la
especificidad de nuestras tareas, de forma que somos una parte
significativa de las redes y organizaciones internacionales creadas para
mejor coordinarlas, en particular EURATOM y la Alianza Europea para la
Investigación en Energía (EERA). Por otra parte mantenemos una relación
de trabajo, información mutua y cooperación permanente con otros
laboratorios europeos de perfil semejante al nuestro como el DLR alemán
o el CEA francés, entre otros.
Hasta aquí, una breve introducción a lo que hacemos. En cuanto a en qué
circunstancias lo hacemos, es preciso aludir a las limitaciones de todo tipo
3
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
que nos ha impuesto el largo periodo de crisis económica. Por un lado, los
recortes en la aportación de la administración pública, que se produjeron
de forma brusca y muy significativa en 2010, suponiendo hoy un 32%
menos que la correspondiente a 2009. Por otra parte, los ingresos
externos, obtenidos en contratos, servicios o convocatorias nacionales e
internacionales competitivas, han disminuido también, aunque en un
grado muy inferior a la aportación pública, debido a que las empresas y las
convocatorias han sufrido igualmente por la crisis. Finalmente, estamos
experimentando en los últimos tiempos un cúmulo de limitaciones en la
administración de nuestros recursos, tanto personales como materiales,
que dificultan el desempeño de nuestras tareas y disminuyen gravemente
la flexibilidad con que debe actuar un centro de investigación con
presencia en el ámbito productivo nacional e internacional. Pese a todos
estos problemas, el personal del CIEMAT, su activo más valioso, se
esfuerza en mantener y aún elevar el nivel de nuestras prestaciones para
así seguir sirviendo a nuestra sociedad y reclamar el apoyo y la adhesión
que creemos merecer.
CAYETANO LÓPEZ MARTÍNEZ
4
Índice
1.2
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
PRESENTACIÓN
E
l CIEMAT es un Organismo Público de Investigación adscrito al
Ministerio de Economía y Competitividad a través de la Secretaría de
Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación. Está focalizado en los
ámbitos de la energía y el medioambiente y las tecnologías relacionadas
con ambos. Mantiene un programa de I+D+i vinculado con la energía
nuclear y las radiaciones ionizantes que le hace depositario de
capacidades, conocimientos e instalaciones únicas en España que le
posicionan como la institución de referencia y de apoyo a las
administraciones públicas en estas materias.
Ocupa una posición intermedia en la cadena que va desde la creación de
conocimiento básico a la aplicación industrial, de forma que su ámbito de
actividad busca servir de puente entre la I+D+i y los objetivos de interés
social.
La evolución histórica del CIEMAT, su vocación de acercamiento a las
necesidades de la sociedad y de la industria en lo relativo a las tecnologías
energéticas actuales y el desarrollo de nuevas tecnologías han
determinado 12 áreas científico-técnicas en las que se enmarcan sus
actividades de I+D+i: energías renovables y ahorro energético, fisión
nuclear, fusión nuclear, combustibles fósiles (valorización energética),
partículas elementales y astropartículas, biología y biomedicina, medio
ambiente, radiaciones ionizantes, instrumentación científica y física
médica, caracterización y análisis de materiales, ciencias de la
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
computación y tecnología informática y estudios de sistemas energéticos y
medioambientales.
Otra característica del CIEMAT es el programa de I+D+i en Fusión Nuclear
donde juega un papel fundamental en España y en Europa pues es el
responsable en España de la coordinación del Consorcio EUROfusion de
forma que toda la actividad en Fusión realizada en el país, en diversos
centros y universidades, se canaliza y coordina a través suya.
Como resultado de su larga trayectoria de desarrollo de proyectos de
investigación, el CIEMAT posee una amplia gama de instalaciones tanto a
nivel laboratorio como a nivel preindustrial. Destacan las dos
Infraestructuras Científico-Técnicas Singulares (ICTS) que tiene: el
Stellerator TJ-II , enmarcado dentro del Laboratorio Nacional de Fusión, y
la Plataforma Solar de Almería (PSA), centro de excelencia internacional en
el ámbito de las tecnologías solares de concentración, ambas con
programas consolidados de uso y acceso por parte de investigadores de
otras instituciones y organismos; así como el Laboratorio de Metrología de
las Radiaciones Ionizantes, depositario de los patrones primarios de
medida de las radiaciones ionizantes.
Además de la capacidad de ejecución de proyectos, el CIEMAT da un
servicio directo a la sociedad, gracias a la capacidad de transferir la
tecnología generada a través de su oferta tecnología y de los servicios
técnicos realizados tanto a empresas como a otros organismos públicos.
5
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
2 ESTRUCTURA ORGANIZATIVA
2.1
Organigrama
2.2
Departamentos
2.3
Estructura territorial
2.4
Recursos del CIEMAT
2.4.1 Recursos humanos
2.4.2 Recursos económicos
2.4.3 Recursos materiales
Litiado de la pared del TJ-II por efusión de litio en un plasma
6
Índice
2.1
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
ORGANIGRAMA
Departamento de Energía
Ministerio de Economía
y Competitividad
Laboratorio Nacional de Fusión
Secretaría de Estado de
Investigación,
Desarrollo e Innovación
Departamento de Medio Ambiente
Departamento de Tecnología
CIEMAT
DIRECCIÓN GENERAL
Departamento de Investigación Básica
Dirección General Adjunta
Subdirección General de Seguridad y Mejora de las
Instalaciones del CIEMAT
Subdirección General de Relaciones Institucionales y
Transferencia del Conocimiento
Secretaría General
7
Índice
2.2
E
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
DEPARTAMENTOS
l CIEMAT está estructurado en cinco departamentos técnicos y tres
subdirecciones generales de carácter horizontal.
■ Departamento de Energía
Básico en la estructura del CIEMAT, sus actividades de I+D+i en el ámbito
de la energía se centran esencialmente en aquellas tecnologías y
aplicaciones estratégicas para España.
Las tecnologías desarrolladas y sus
respectivas
aplicaciones
abarcan
un
amplísimo espectro, desde las interacciones
más energéticas de la naturaleza, como son
las nucleares de fisión, hasta el
aprovechamiento de las radiaciones solares
(directamente, como solar fotovoltaica y
térmica, e indirectamente, a través de la
Imagen 2. Torre CESA-I en
biomasa fotosintética o del viento), pasando
la PSA
por el estudio de los procesos de
combustión, la arquitectura sostenible, las pilas de combustible y el
estudio integrado de sistemas energéticos.
Merece la pena destacar el papel que ocupa en la transferencia del
conocimiento en los ámbitos de la energía eólica y de la energía solar de
concentración.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
■ Laboratorio Nacional de Fusión
El Laboratorio Nacional de Fusión es el centro
de referencia español en el ámbito de Fusión,
a través de la Asociación EURATOM-CIEMAT
hasta 2013 y a través del consorcio
EUROfusion desde 2014.
Su actividad principal está relacionada con la
explotación científica del Heliac Flexible TJ-II,
Imagen 3. Vista del TJ-II
Infraestructura Científico-Técnica Singular
(ICTS) construida y operada por dicho departamento, los sistemas
auxiliares asociados, como el calentamiento y el diagnóstico de plasma y
los laboratorios de estudio de materiales. Participa en la construcción y
operación del primer reactor termonuclear experimental de ITER, dando
soporte, además, a la Empresa Común Europea para el ITER (con sede en
Barcelona), y contribuye al desarrollo de los futuros reactores de fusión.
En este sentido tiene una importante participación en los proyectos
internacionales del Broader Approach to Fusion, International Fusion
Material Irradiation Facility (IFMIF) y el Tokamak JT60.
■ Departamento de Medio Ambiente
Las actividades de este departamento están dirigidas tanto al estudio de
las consecuencias ambientales asociadas a los sectores de generación
energética, la gran industria y el transporte, como al impulso de
8
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
tecnologías para la mitigación de estos efectos, satisfaciendo al tiempo las
exigencias de un desarrollo social, económico y ambiental sostenible.
Además se gestiona el proyecto Palomares,
relativo a la vigilancia radiológica de las
consecuencias del accidente producido, la
caracterización radiológica de los terrenos
afectados y el diseño y desarrollo de un
programa de actuación.
Imagen 4. Experimentación
en invernadero
■ Departamento de Tecnología
El Departamento de Tecnología participa en los proyectos de I+D+i con un
fuerte apoyo de recursos horizontales. Además promueve, lidera y
participa en proyectos de I+D+i que aumentan las capacidades de otros
departamentos en proyectos propios y contribuye en áreas científicas que
otros departamentos no contemplan.
Compete a este departamento el estudio y análisis de materiales
estructurales necesarios para los desarrollos de las tecnologías de I+D+i.
Realiza la caracterización química de muestras de interés energético y
medioambiental, colaborando asimismo con numerosos proyectos del
propio Organismo. Efectúa diseños tecnológicos para las áreas de
electrónica, aplicaciones médicas y aceleradores. El departamento
gestiona las tecnologías de la información y las comunicaciones, y
participa en múltiples proyectos de tratamiento y almacenamiento de
información para supercomputación científica e informática distribuida.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Además gestiona las actividades de ingeniería y dispone de talleres
mecánicos para I+D+i.
■ Departamento de Investigación Básica
La actividad de este departamento abarca temas relativos a física de
partículas elementales y biología molecular y celular.
La física de partículas elementales se plasma
en: la física experimental de altas energías,
cuya seña de identidad es la realización de
experimentos en colaboraciones internacionales con aceleradores de partículas en
grandes laboratorios (CERN, Fermilab) y la
astrofísica de partículas, con instrumentos
para su instalación en la Estación Espacial
Internacional (ISS) y en los telescopios Blanco
(Chile) y William Herschel (La Palma).
Imagen
ACEBO
5.
Dispositivo
Por otro lado, las enormes y complejas necesidades de cómputo
asociadas a la recogida y procesamiento de datos en estos campos
requiere el desarrollo e implantación de tecnologías Grid, útiles también
para otros entornos científicos.
En biología molecular y celular desarrolla varias líneas de investigación. En
biomedicina epitelial se centra en el estudio de los mecanismos
moleculares y celulares que subyacen en los procesos fisiológicos y
9
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
patológicos de distintos epitelios, en la elaboración de modelos
experimentales y en el desarrollo y ensayo
de estrategias terapéuticas, especialmente
en las que tienen como base las células
troncales. En oncología molecular se realizan
estudios para la caracterización genómica,
proteómica y funcional de tumores humanos
generando, además, diversos modelos de
animales modificados genéticamente con
Imagen 6. Infografía de
este tipo de patología. En hematopoyesis y
células tumorales mediante
terapia génica se desarrollan nuevas terapias
PET/CT
celulares, génicas y farmacológicas dirigidas
al tratamiento de enfermedades hereditarias o adquiridas de las células
sanguíneas.
■ Subdirección General de Seguridad y Mejora de las Instalaciones del
CIEMAT
En colaboración con ENRESA y bajo la supervisión del Consejo de
Seguridad Nuclear (CSN), esta subdirección es la responsable de la
vigilancia de la seguridad radiológica y convencional del Organismo. Es un
objetivo prioritario del CIEMAT en general, y de esta subdirección en
particular, el conjugar el desarrollo científico y tecnológico con las
adecuadas medidas de seguridad y con unas óptimas condiciones de
ejecución. Además, el hecho de que la sede central de Madrid esté
catalogada como instalación nuclear exige tratamientos específicos
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
acordes con la reglamentación vigente dictada por el CSN y por el
Ministerio de Industria, Energía y Turismo.
Sus funciones son la protección radiológica
de todos los profesionales expuestos del
CIEMAT, la evaluación y licenciamiento de las
instalaciones radiactivas, la gestión de los
Imagen 7. Unidad móvil
residuos generados como consecuencia de
ambiental (UMA)
las actividades de investigación, la seguridad
del Centro y la respuesta en caso de emergencia y la dirección del
programa de rehabilitación, descontaminación y desmantelamiento de las
instalaciones nucleares y radiactivas no operativas y la posterior
recuperación de los espacios liberados.
■ Subdirección General de Relaciones Institucionales y Transferencia del
Conocimiento
Incluye múltiples actividades de índole horizontal y sirve de vínculo del
Centro con otras instituciones nacionales e internacionales con las que se
comparten intereses y objetivos.
Desde esta subdirección se apoya a los departamentos técnicos en la
gestión, tramitación y formalización de los proyectos de colaboración
para la consecución de fondos y subvenciones en el marco de los
programas de ayudas tanto nacionales como internacionales. Además, se
lleva a cabo una tarea de inteligencia y prospectiva tecnológica para
10
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
adecuarla a las estrategias del Centro con una mayor eficiencia de los
recursos humanos y materiales.
relacionada. Se facilita la gestión de la calidad para la mejora continua de
los servicios y actividades de investigación del Centro.
Se realiza la gestión del conocimiento a través de un amplio programa de
formación, como vínculo entre la investigación y la industria, en beneficio
de la sociedad.
De esta subdirección depende el Laboratorio de metrología de
radiaciones ionizantes (LMRI), referente nacional para establecer,
mantener y difundir los patrones nacionales de las magnitudes de
actividad, dosis y kerma.
Se gestionan las relaciones institucionales internacionales y de
cooperación, así como la divulgación y difusión de las actividades del
CIEMAT.
Se presta asesoramiento legal a las
actividades del Organismo y se realiza el
desarrollo y la difusión de los instrumentos
jurídicos necesarios para implantar políticas
de sostenibilidad desde una perspectiva
global.
Se trabaja en el establecimiento de una
cultura científica que recoja la percepción
social de la ciencia y la participación
ciudadana, fundamentalmente en aspectos
relacionados con problemas energéticos y
Imagen 8. Laboratorio
nacional de neutrones
ambientales asociados a la energía. Se
realizan análisis y estudios de la información
institucional respondiendo a las necesidades de agentes internos y
externos facilitando una visión de la información dinámica, agregada y
■ Secretaría General
A la Secretaría General, organizada como una subdirección de gestión y
apoyo técnico, le corresponden las competencias de la administración
general propiamente dicha, la gestión económica y el control de
proyectos y ordenación financiera. También es responsable de la
organización del personal del Centro en lo que respecta a la gestión de los
recursos humanos, las retribuciones y la organización de efectivos.
Desarrolla la programación y modernización
del Organismo y de ella dependen la
prevención de riesgos laborales, la salud
laboral, el proyecto y realización de obras y
de mantenimiento, y la gestión de los
asuntos generales del CIEMAT.
Imagen 9. Análisis médicos
realizados en el CIEMAT
11
Índice
2.3
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
ESTRUCTURA TERRITORIAL
E
l CIEMAT, a lo largo de su historia, ha
venido ampliando su marco geográfico
de actuación. Desde su primera sede en
Moncloa (Madrid), ha diversificado su
ámbito territorial con la creación y
adecuación de nuevos recintos en los que
ha ubicado distintas dependencias e
instalaciones
relacionadas
con
las
actividades del Centro.
Imagen 10. Distribución de los centros territoriales del CIEMAT en España
12
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
■ Moncloa (www.ciemat.es)
La sede del CIEMAT en Madrid
concentra en sus 71.000 m2 la
mayoría de los recursos humanos
y materiales del Organismo y
buena parte de los diferentes
laboratorios e instalaciones
experimentales empleados en los
proyectos de I+D+i. Asimismo
Imagen 11. CIEMAT Moncloa
alberga a la Dirección General,
las áreas de gestión y servicios comunes y las infraestructuras de apoyo a
las actividades del Centro.
■ PSA (www.psa.es)
Ubicada en el desierto de Tabernas sobre una parcela de 103.000 m2, la
Plataforma Solar de Almería (PSA), declarada como gran instalación
científica europea en 1990 es el mayor centro de investigación, desarrollo
y ensayos de Europa dedicado a las tecnologías solares de concentración,
lo que la sitúa como un centro de referencia mundial para la investigación,
desarrollo y aplicación, tanto medioambiental como para producción de
energía, de las tecnologías solares de concentración. Se integra como una
línea de I+D+i en el Departamento de Energía del CIEMAT.
Imagen 12. Plataforma solar de Almería (PSA)
■ CEDER (www.ceder.es)
El Centro de Desarrollo de
Energías Renovables (CEDER),
ubicado en los Altos de Lubia
(Soria)
y
adscrito
al
Departamento de Energía del
CIEMAT, está considerado como
un centro pionero en España en
el campo del aprovechamiento
Imagen 13. CEDER
energético de la biomasa. En sus
instalaciones se realizan también ensayos sobre eficiencia energética en la
edificación y sirve de referente nacional y europeo en minieólica.
13
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
■ CETA (www.ceta-ciemat.es)
Actividades desarrolladas
dimensiones humana y social del
riesgo y la seguridad en el ámbito
de la energía, el medio ambiente
y la tecnología. Desde sus
oficinas en la ciudad de
Barcelona, tiene como misión
fundamental influir en el
desarrollo sostenible de nuestra
sociedad.
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 15. CISOT
■ CIEDA (www.cieda.es)
Imagen 14. CETA-CIEMAT
El Centro Extremeño de Tecnologías Avanzadas (CETA), integrado en el
Departamento de Tecnología del CIEMAT y cofinanciado por el Fondo
Europeo de Desarrollo Regional, lleva a cabo, en su sede de Trujillo
(Cáceres), la investigación, el desarrollo y los servicios de tecnologías de la
información y de las comunicaciones aplicados a la ciencia, la industria y la
sociedad en general, mediante la utilización de las redes Grid. Colabora
con la Junta de Extremadura y establece su ámbito de actuación en los
entornos extremeño, nacional, europeo e iberoamericano.
■ CISOT (www.ciemat.es/CISOTportal)
El Centro de Investigación Socio-Técnica (CISOT), adscrito al Departamento
de Medio Ambiente del CIEMAT, realiza actividades de investigación en las
El Centro Internacional de Estudios de Derecho Ambiental (CIEDA),
ubicado en la capital de Soria y adscrito a la Subdirección General de
Relaciones Institucionales y Transferencia del Conocimiento, surge con la
vocación de ser referencia
internacional en la investigación,
el desarrollo y la difusión de los
instrumentos jurídicos necesarios
para implantar políticas de
sostenibilidad
desde
una
perspectiva global, en estrecha
vinculación con los progresos
científicos y tecnológicos y con la
Imagen 16. CIEDA
justicia ambiental.
14
Índice
2.4
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
El CIEMAT de un vistazo
RECURSOS DEL CIEMAT
P
A 31 de diciembre de 2014 la plantilla del CIEMAT, integrada por personal
funcionario, personal laboral fijo, personal contratado y personal en
formación, sumaba un total de 1.351 personal (42% mujeres y 58%
hombres), lo que supone un descenso del 0,1% respecto al año anterior. A
continuación se muestran una serie de tablas y gráficos con los efectivos a
31 de diciembre.
ara la ejecución de sus actividades científico-técnicas, el CIEMAT
cuenta con un conjunto de recursos que gestiona de forma eficiente.
A continuación se proporciona información sobre la situación y utilización
en 2014 de los denominados recursos tangibles (recursos humanos,
recursos económicos y recursos materiales).
2.4.1
Actividades desarrolladas
Recursos humanos
Especial importancia tiene el capital humano, depositario del
conocimiento y las capacidades necesarias para la operación y el
funcionamiento del Centro.
TABLA 1. DISTRIBUCIÓN DE EFECTIVOS POR TIPO DE ACTIVIDAD Y DE CONTRATACIÓN
INVESTIGACIÓN
Mujer
Varón
Mujer
APOYO
Varón
GESTIÓN
Mujer
Varón
Mujer
Varón
Total
Funci ona ri o
142
191
92
153
95
81
329
425
754
La bora l fi jo
5
12
15
46
23
20
43
78
121
Contra ta do
81
105
41
74
34
24
156
203
359
En forma ci ón
28
40
15
28
2
4
45
72
117
256
348
163
301
154
129
573
778
1.351
TOTAL
15
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
GRÁFICO 1. EVOLUCIÓN DE EFECTIVOS POR TIPO DE CONTRATACIÓN
784
761
378 359
121 126 121
Funcionario
Laboral fijo
102
Contratado
87
117
Mujer
Varón
Total
Doctores universitarios
160
178
338
Licenciados, arquitectos, ingenieros y
similares
163
229
392
38
77
115
165
247
412
39
46
85
9
0
9
574
777
1.351
Diplomados universitarios, arquitectos
e ingenieros técnicos y similares
En
formación
Ciclos formativos de grado superior
(formación profesional específica)
Tipo de contratación
2012
2013
2014
Ciclos formativos de grado medio, título
de bachiller y similares
TABLA 2. DISTRIBUCIÓN DE EFECTIVOS POR CENTROS TERRITORIALES
Mujer
Varón
Total
529
695
1.224
PSA
17
35
52
CEDER
14
32
46
CIEDA
3
0
3
CETA
0
5
5
CISOT
8
7
15
Internacional
3
3
6
574
777
1.351
Madrid-Moncloa
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 3. DISTRIBUCIÓN DE EFECTIVOS POR TITULACIÓN
754
402
TOTAL
Actividades desarrolladas
Otros estudios
TOTAL
2.4.2
Recursos económicos
Los gastos del Organismo ascendieron a un total de 99,74 millones de
euros cuya distribución se muestra en la Tabla 4 y Gráfico 2. Respecto a la
evolución del gasto, este año se ha observado un ligero aumento respecto
al año anterior, tras tres años de fuertes reducciones (Gráfico 3).
16
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
TABLA 4. DISTRIBUCIÓN DEL GASTO POR NATURALEZA (€)
NATURALEZA
IMPORTE (€)
Personal
54.454.603
Funcionamiento
25.672.567
Transferencias
GRÁFICO 3. EVOLUCIÓN DEL GASTO (€)
113.728.381
101.032.401
98.026.231
564.326
Inversiones
El CIEMAT de un vistazo
99.740.388
18.989.757
Otros gastos
59.135
TOTAL
99.740.388
2011
2012
2013
2014
Año
GRÁFICO 2. DISTRIBUCIÓN DEL GASTO POR BLOQUE ORGÁNICO (M€)
Energía
4
16
28
Fusión
Medio Ambiente
5
Tecnología
8
Invest. Básica
16
14
10
Seguridad y mejora
Gestión de I+D+i
Inversiones generales
Por su naturaleza como Organismo Público de Investigación, una parte
sustancial de los gastos del CIEMAT son cubiertos a través de los
presupuestos generales del Estado.
Además, los grupos de investigación reciben financiación para el desarrollo
de los proyectos de I+D+i a través de las subvenciones obtenidas en
convocatorias competitivas nacionales e internacionales y de
colaboraciones con empresas y entidades y por la prestación de servicios
técnicos. Los ingresos por esta vía en 2014 fueron 35,11 millones de euros,
cuya distribución se muestran en la Tabla 5 y el Gráfico 4.
17
Índice
Introducción
Estructura organizativa
TABLA 5. DISTRIBUCIÓN DEL INGRESO POR ORIGEN (€)
ORIGEN
IMPORTE (€)
Sector público estatal
10.304.804
Unión Europea
6.012.777
Empresas
2.4.3
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Recursos materiales
El CIEMAT dispone de una serie de recursos materiales necesarios para
poder llevar a cabo sus actividades de investigación. De ellos, los más
relevantes son las instalaciones científico técnicas, conformadas cada una
de ellas por uno o varios laboratorios.
12.761.584
Otros Organismos
5.210.357
Sector público autonómico y local
TOTAL
818.505
35.108.027
GRÁFICO 4. EVOLUCIÓN DE INGRESOS (€)
53.795.185
44.213.417
37.765.433
2011
Resultados de las actividades
35.108.027
2012
2013
De dichas instalaciones destacan, por una parte, las dos ICTS que tiene el
Organismo: la Plataforma Solar de Almería y el Stellerator TJ-II; y por otra,
el Laboratorio de Metrología de Radiaciones Ionizantes, reconocido por el
Real Decreto 533/1996 como depositario de los patrones primarios de
medida de las radiaciones ionizantes, y que da un servicio único y
permanente a las empresas, hospitales e instituciones públicas españolas.
En 2014, el CIEMAT ha dispuesto de 161 laboratorios, agrupados en 60
instalaciones científico-técnicas. Además, se ha contado con otras 23
instalaciones o infraestructuras de carácter más general y uso horizontal
(imprenta, aulas de formación, salas de comunicación,…) que han
permitido realizar tareas generales de apoyo a la investigación
principalmente relacionadas con la divulgación, la difusión y la prevención.
2014
Año
18
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
GRÁFICO 5. DISTRIBUCIÓN DE INSTALACIONES POR DEPARTAMENTO/SUBDIRECCIÓN GENERAL
28
14
10
3
2
Energía
Fusión
Medio
Ambiente
Tecnología
Invest. Básica
3
SGRIyTC(*)
Departamento/subd. general
(*) Subdirección General de Relaciones Institucionales y Transferencia del Conocimiento
19
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
3 RESULTADOS DE LAS
ACTIVIDADES
3.1
Financiación de proyectos de I+D+i
3.1.1 Financiación a través de convocatorias
competitivas
3.1.2 Financiación a través de convenios de
colaboración
3.2
Presencia institucional
3.3
Transferencia de tecnología
3.4
Gestión del conocimiento
3.4.1 Formación
3.4.2 Preservación del conocimiento
3.5
Comunicación de la ciencia a la sociedad
Estructura microscópica de un catalizador electrodepositado de PtWO3
20
Índice
3.1
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
FINANCIACIÓN DE PROYECTOS DE I+D+I
U
no de los objetivos principales del CIEMAT en los últimos años ha sido
aumentar su autonomía financiera, incrementando sus ingresos
externos para así financiar los proyectos de investigación que realiza, no
dependiendo exclusivamente de los recursos asignados en los
presupuestos generales del Estado. Una parte de la financiación de los
proyectos de I+D+i se consigue gracias a las convocatorias de concurrencia
competitiva a las que se presentan los investigadores del Organismo, tanto
a nivel nacional como internacional, y a los acuerdos y convenios firmados
con otras entidades, empresas u organismos.
3.1.1
Financiación a través de convocatorias competitivas
Financiación nacional de proyectos
A lo largo del 2014 se han ido resolviendo muchas de las convocatorias del
Plan Estatal de investigación científica y técnica 2013-2016 correspondientes al año 2013 y se han convocado distintas actuaciones dentro del
Plan Estatal correspondientes al año 2014.
Respecto a la participación del CIEMAT en las convocatorias del Plan
Estatal (PE) del año 2014, se han solicitado 149 proyectos con un
presupuesto aproximado de 25 millones de euros en 17 convocatorias
distintas. De ellos, se han concedido 29 proyectos, con aproximadamente
6,0 millones de euros, en las 10 convocatorias resueltas durante el año. La
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
distribución de los proyectos vigentes y concedidos en el año se puede ver
la Tabla 6.
TABLA 6. DISTRIBUCIÓN DE PROYECTOS VIGENTES DE LOS DISTINTOS PLANES ESTATALES Y
CONCEDIDOS EN EL AÑO POR DEPARTAMENTOS/SUBDIRECCIÓN GENERAL
VIGENTES
DEPARTAMENTO
CONCEDIDOS EN PE 2014
FINANCIACIÓN
FINANCIACIÓN
PROYECTOS
PROYECTOS
(€)
(€)
Energía
37
4.723.809
11
1.713.663
Fusión
14
10.048.924
4
842.160
9
847.936
2
369.050
Tecnología
13
975.344
3
151.375
Invest. Básica
28
6.953.642
8
2.789.339
2
145.000
1
133.000
103
23.694.655
29
5.998.587
Medio Ambiente
SGRIyTC(*)
TOTAL
(*) Subdirección General de Relaciones Institucionales y Transferencia del Conocimiento
Asimismo se ha participado en los programas financiados por diferentes
Comunidades Autónomas: Madrid, Castilla y León, Extremadura y
Andalucía. Cabe destacar la participación en la segunda fase de la
convocatoria de TECNOLOGÍAS 2013 del Programa regional de la
Comunidad de Madrid, resuelta en 2014, con 9 proyectos concedidos, 2 de
ellos coordinados por el CIEMAT. La financiación total para los 9 proyectos,
de cuatro años de duración, supera los 6 millones de euros.
21
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Además, en 2014 se ha participado en las convocatorias de diversas
fundaciones públicas y privadas, con 19 solicitudes presentadas y 2
proyectos financiados por un total de 71.450 euros.
GRÁFICO 6. EVOLUCIÓN DE PROYECTOS Y FINANCIACIÓN CONCEDIDOS EN LOS DISTINTOS
PLANES NACIONALES
68
26.108.985
52
36
17.572.000
38
29
10.447.121
2010
2011
2012
Financiación
5.248.947
5.998.587
2013
2014
Proyectos
Financiación internacional de proyectos
Un gran parte de la financiación internacional se consigue gracias al
programa HORIZON 2020 (H2020), principal instrumento de financiación
I+D con los que cuenta la Unión Europea.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
A finales de 2014 la mayor parte de las primeras convocatorias de
HORIZON 2020 aún se encontraban en fase de evaluación. En el Gráfico 7 y
Gráfico 8 se muestran respectivamente el número de proyectos y la
financiación solicitada en dicho programa. Los primeros resultados
obtenidos confirman la concesión del proyecto EUROfusion para CIEMAT,
dentro del programa EURATOM-Fusión, con una financiación de 6,61
millones de euros.
Además, continúan vigentes proyectos del 7º Programa Marco (7PM),
programa de financiación europeo de I+D+i que comenzó en 2007 y
finalizó en 2013. Se trata de 45 proyectos (27 para el 7PM y 18 para 7PMEURATOM), de los que 5 son coordinados por el CIEMAT (Tabla 7), con una
financiación de 6,14 millones de euros (4,60 M€ por proyectos del 7PM y
1,54 M€ por proyectos del 7PM-EURATOM).
En paralelo a los Programas Marco, el CIEMAT también participa en otros
instrumentos financieros europeos de la I+D+i, como son el Programa de
Medio Ambiente y Acción por el Clima (LIFE), el Programa Marco para la
Competitividad y la Innovación (CIP; actualmente integrado en HORIZON
2020), el Programa Europeo en Investigación en Metrología (EMRP), el
Programa para la Cooperación Internacional y el Desarrollo (DEVCOEuropeAid) y el Programa de Cooperación Territorial del Espacio Sudoeste
Europeo (INTERREG IVB-SUDOE).
A estos programas europeos se unen otros programas internacionales de
financiación, en los que el CIEMAT suele participar activamente como son
el Programa Iberoamericano de Ciencia y Tecnología para el Desarrollo
22
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
(CYTED), programas de la Agencia Española de Cooperación Internacional
para el Desarrollo (AECID), de la Organización de Naciones Unidas para el
Desarrollo Industrial (UNIDO) y Fusión 4 Energy Grant.
En este contexto, el CIEMAT ha presentado 27 propuestas en 2014, de las
que se han concedido 12 proyectos con una financiación de 0,74 millones
de €. Por tanto, se encuentran vigentes 44 proyectos , de los que 8 son
coordinados por el CIEMAT, con una financiación total de 4,39 millones
Actividades desarrolladas
TABLA 8. LISTADO DE OTROS PROYECTOS INTERNACIONALES VIGENTES COORDINADOS POR
EL CIEMAT
OTROS
PROGRAMAS
ACRÓNIMO
PROGRAMA DEL
7PM
CAPACIDADES
COOPERACIÓN
COOPERACIÓN
ACRÓNIMO
TÍTULO
SFERA-II
Solar Facilities for the European
Research Area: Second Phase
EUROFANCOLEN
Phase I/II Gene therapy trial of Fanconi
anemia patients with a new Orphan
Drug consisting of a lentiviral vector
carrying the FANCA gene: A Coordinated
International Action
STAGE-STE
Scientific and Technological Alliance for
Guaranteeing the European Excellence
in Concentrating Solar Thermal Energy
PERSONAS
ADSPRA
Advanced Digital Signal Processing for
Radio Astronomy Applications
EURATOM
CHANDA
solving CHAllenges in Nuclear Data
TÍTULO
AECID
Vietnam Solar
Map
Impulso para el desarrollo de las
energías renovables, en concreto la
energía solar, en el sector industrial,
basado en la experiencia española.
Impulse to the development of the
renovable energy based on the Spanish
experience
CIP
BETTER
Europa y Terceros Países unidos por las
Energias Renovables
CYTED
ESTCI
Energía Solar Térmica de Concentración
para Iberoamérica (ESTCI)
CYTED
MIGEDIR
MIcrorredes con GEneración DIstribuida
de Renovables
EURAMET
METROMETAL
Ionising radiation metrology for the
metallurgical industry
IAEA
MARLOWE
Evaluation of Primary Radiation Damage
using MARLOWE Code
LIFE
ENERBIOSCRUB
Sustainable management of shrubs
formation for energy purposes
LIFE
BIOXISOIL
New approach on soil remediation by
combination of biological and chemical
oxidation processes
de € (Tabla 8).
TABLA 7. LISTADO DE PROYECTOS VIGENTES DEL 7PM COORDINADOS POR EL CIEMAT
El CIEMAT de un vistazo
23
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
GRÁFICO 7. PROYECTOS SOLICITADOS EN H2020 POR DEPARTAMENTO/SUBDIRECCIÓN GENERAL
32
12
2
Energía
Fusión
5
4
Medio
Ambiente
Tecnología
Invest.
Básica
3
1
Seguridad y
mejora
SGRIyTC(*)
1
Secretaría
general
Departamento/Subd. General
GRÁFICO 8. FINANCIACIÓN SOLICITADA EN H2020 POR DEPARTAMENTO/SUBDIRECCIÓN GENERAL (€)
13.036.362
7.025.329
5.470.798
951.948
373.876
Energía
Fusión
Medio
Ambiente
Tecnología
Invest.
Básica
1.399.750
Seguridad y
mejora
240.000
182.588
SGRIyTC(*)
Secretaría
general
Departamento/Subd. General
(*) Subdirección General de Relaciones Institucionales y Transferencia del Conocimiento
24
Índice
3.1.2
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Financiación a través de convenios de colaboración
El CIEMAT desarrolla una parte muy significativa de sus programas de
I+D+i en colaboración con empresas e instituciones. Con respecto a la
financiación obtenida a través de esta colaboración, en 2014 se firmaron
283 nuevos acuerdos de colaboración por un importe total de
16,60 millones de euros.
GRÁFICO 9. EVOLUCIÓN DE LOS ACUERDOS DE COLABORACIÓN POR TIPO DE ENTIDAD
123
91
66
42
61
45
26
5
Empresas privadas
6
23
19
8
5
Empresas públicas
Entidades extranjeras
Tipo de entidad
2012
2013
Instituciones
privadas sin fines de
lucro (IPSFL)
5
11
Otras entidades
2014
25
Índice
3.2
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
PRESENCIA INSTITUCIONAL
E
El CIEMAT está presente en 107 entidades de distinto tipo cuya
distribución se muestra en el Gráfico 10.
l CIEMAT tiene una participación externa relevante a través de los
expertos de la talla y el prestigio de los que trabajan en el CIEMAT.
Esta participación da al Centro la capacidad y la posibilidad de tener
información actual sobre los temas considerados de interés, así como la
oportunidad de asesorar, opinar e influir en la toma de decisiones
importantes relacionadas con la I+D+i en las áreas relacionadas con la
energía y el medio ambiente, tanto a nivel nacional como internacional.
Así mismo, muestra la labor de servicio público a la sociedad, poniendo a
su disposición parte de sus recursos económicos, humanos y materiales.
Estas presencias se distribuyen entre las distintas áreas temáticas del
CIEMAT, siendo las más numerosas las que se relacionan con el área de
Energías renovables y ahorro energético como se observa en el Gráfico 11.
GRÁFICO 10. DISTRIBUCIÓN DE LA PRESENCIA INSTITUCIONAL POR TIPO DE ENTIDAD
43
23
8
Empresa
pública
8
4
2
Asociación
19
EBT
Fundación
Institución
Plataforma
tecnológica
Unidad
Mixta
Tipo de entidad
26
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
GRÁFICO 11. DISTRIBUCIÓN DE LA PRESENCIA INSTITUCIONAL POR ÁREA TEMÁTICA
45
12
5
5
2
6
10
4
1
1
5
4
Área temática
Energías renovables y ahorro energético
Fisión nuclear
Fusión nuclear
Combustibles fósiles (valorización energética)
Partículas elementales y astropartículas
7
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Respecto al ámbito geográfico de las distintas presencias institucionales, el
34% de las mismas tiene un ámbito internacional, centrado
exclusivamente en plataformas tecnológicas y asociaciones.
Cabe destacar en 2014 nuevas participaciones en 5 asociaciones, 1
institución, 1 plataforma tecnológica y la creación de 4 unidades mixtas
(ver Tabla 9).
Además de la presencia en entidades, se ha participado en 345 comités,
comisiones y grupos de trabajo (que en adelante se agrupan bajo la
denominación de comités) en sus distintas áreas de actuación,
especialmente en Energías renovables y ahorro energético y Radiaciones
ionizantes (Gráfico 12). El 60% de ellos tienen alcance internacional
(Gráfico 13) y un 27% de los comités son tipo directivo/ejecutivo y un 16%
son de tipo normativo, en los que se adoptan decisiones relevantes
(Gráfico 14). Todo ello muestra la relevancia del CIEMAT.
Biología y biomedicina
Medio ambiente
Radiaciones ionizantes
Instrumentación científica y física médica
Caracterización y análisis de materiales
Ciencias de la computación y tecnología informática
Estudios de sistemas energéticos y medioambientales
Otras áreas de gestión
27
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 9. LISTADO DE NUEVAS PRESENCIAS INSTITUCIONALES CON PARTICIPACIÓN DEL CIEMAT
TIPO
DENOMINACIÓN
ÁREA TEMÁTICA
Asociación
IEC System for certification to standards relating to equipment for use in renewable energy
applliations
Energías renovables y ahorro energético
Asociación
Research on fuel cells & hydrogen (N.ERGHY)
Energías renovables y ahorro energético
Asociación
Sociedad Ibero-Magrebí de Energías Renovables (SIMER)
Energías renovables y ahorro energético
Asociación
Asociación Española del Vacío y sus Aplicaciones (ASEVA)/ THE SPANISH VACUUM SOCIETY
Fusión nuclear
Asociación
International Commission on Radiological Protection (ICRP)
Radiaciones ionizantes
Institución
Centro Mexicano de Innovación en Energía Eólica (CEMIE-Eólico)
Energías renovables y ahorro energético
Plataforma
tecnológica
Plataforma Nacional de I+D en Protección Radiológica (PEPRI)
Radiaciones ionizantes
Unidad Mixta
Unidad mixta de investigación, innovación y desarrollo tecnológico en energías renovables
Energías renovables y ahorro energético
Unidad Mixta
Cátedra Fundación Jiménez Díaz de "Medicina Regenerativa y Bioingeniería de Tejidos"
Biología y biomedicina
Unidad Mixta
Centro Extremeño de Tecnologías Avanzadas de Computación (CETAC)
Ciencias de la computación y tecnología
informática
Unidad Mixta
Unidad Mixta para la investigación, formación y divulgación del derecho ambiental.
Estudios de sistemas energéticos y
medioambientales
28
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
GRÁFICO 12. DISTRIBUCIÓN DE COMITÉS POR ÁREA TEMÁTICA DEL CIEMAT
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
GRÁFICO 13. DISTRIBUCIÓN DE COMITÉS POR ÁMBITO
95
208
55
39
128
29
23
7
15
15
27
13
9
12
6
1
8
Área temática
Energías renovables y ahorro energético
Internacional
Fisión nuclear
Nacional
Autonómico
Local
Ámbito
Fusión nuclear
GRÁFICO 14. DISTRIBUCIÓN DE COMITÉS POR TIPO
Combustibles fósiles (valorización energética)
Partículas elementales y astropartículas
Biología y biomedicina
Medio ambiente
23
19
93
55
Consultivo
Radiaciones ionizantes
De seguimiento
Instrumentación científica y física médica
Caracterización y análisis de materiales
Normativo
19
De coordinación
Ciencias de la computación y tecnología informática
Estudios de sistemas energéticos y medioambientales
Directivo / Ejecutivo
Otros
136
Otras áreas de gestión
29
Índice
3.3
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 10. ACTUACIONES DE PROPIEDAD INDUSTRIAL E INTELECTUAL EN 2014
TRANSFERENCIA DE TECNOLOGÍA
NÚMERO
C
omo parte de sus objetivos, el CIEMAT se viene
esforzando en poner a disposición del sistema
productivo las capacidades y resultados obtenidos de su
labor investigadora, transfiriéndolos a la sociedad para
beneficio de la misma.
Durante 2014 se ha continuado desarrollando el programa
de transferencia de tecnología en aplicación del Plan
estratégico de transferencia (PETRA) del Organismo, que
busca estandarizar los procedimientos relativos a la
transferencia de tecnología, darlos a conocer e implantarlos
de manera que la cultura de la transferencia acompañe las
actuaciones de los investigadores en todas las fases de un
proyecto de I+D+i.
Así, el CIEMAT se ha centrado en la protección tanto de los
conocimientos que genera como de la explotación de los
mismos, su comercialización a través de la firma de
acuerdos de licencia (Tabla 10), la creación de empresas de
base tecnológica (Tabla 11), la realización de servicios
técnicos (Tabla 12) y la promoción y comercialización de la
tecnología generada (Tabla 13).
Actividades desarrolladas
Patentes nacionales solicitadas
4
Patentes nacionales concedidas
7
Prioritarias internacionales solicitadas
1
Extensiones internacionales solicitadas
6
Extensiones internacionales concedidas
3
Acuerdos de licencia firmados
3
Acuerdos de copropiedad firmados
2
TABLA 11. EMPRESAS DE BASE TECNOLÓGICA (EBT) CON PARTICIPACIÓN DEL CIEMAT
ÁREA
PARTICIPACIÓN
CIEMAT
PÁGINA WEB
GLOBAL
FORECASTERS, S.L.
Evaluación del recurso
eólico
10,00%
www.globalforecasters.com
IRSOLAV, S.L.
Caracterización de la
radiación solar
20,00%
www.irsolav.com
AUNERGY
THERMOSOLAR, S.R.L.
Automatización de
plantas termosolares
8,30%
www.aunergy.com
STA, S.L.
Consultoría, Ingeniería,
I+D en energía solar
30,00%
www.sta-solar.com
30
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
TABLA 12. SERVICIOS TÉCNICOS Y FACTURACIÓN POR ÁREA TEMÁTICA
ÁREA TEMÁTICA
Energías renovables y ahorro energético
Nº SERVICIOS
TÉCNICOS
FACTURACIÓN (€)
243.081
Fisión nuclear
13
162.743
Fusión nuclear
2
39.026
Biología y biomedicina
2
3.393
Medio ambiente
6
72.372
391
578.858
4
6.020
Caracterización y análisis de materiales
26
112.431
Ciencias de la computación y tecnología
informática
1
1.998
Estudios de sistemas energéticos y
medioambientales
4
72.244
Gestión del conocimiento
7
37.661
618
1.329.828
Instrumentación científica y física médica
TOTAL
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 13. ACTIVIDADES DE PROMOCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DEL CIEMAT
162
Radiaciones ionizantes
Actividades desarrolladas
Nº OFERTAS
Foro Europeo para la Ciencia, Tecnología e Innovación.
TRANSFIERE 2014
28
Feria Internacional de Energía y Medio Ambiente.
GENERA 2014
16
Foro de la Industria Farmacéutica, biofarmacéutica,
cosmética y tecnología de laboratorios.
FARMAFORUM 2014
3
Empresas contactadas
3
TOTAL
50
31
Índice
3.4
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
E
Formación
El Centro posee una amplia oferta de acciones formativas impartidas en
diferentes modalidades (presencial y aula virtual, que incluye e-learning y
b-learning) y duración, en las áreas temáticas que lidera el Organismo
como biotecnología, energía, medio ambiente o protección radiológica,
para los propios trabajadores (formación interna) y grupos externos
interesados en la misma (formación externa).
En formación externa (Tabla 14), en 2014 se han organizado 29 actividades
presenciales y on line a través del aula virtual. Entre las mismas destaca el
Máster de Ingeniería Nuclear (MINA), realizado en colaboración con la
Universidad Autónoma de Madrid.
Respecto a la formación interna se han realizado 72 actividades, entre las
que se incluye el programa de Acciones conjuntas con organismos públicos
de investigación, que desarrolla el itinerario formativo “Técnicas
experimentales de apoyo a la investigación (I+D+i)”, subvencionado por el
Instituto Nacional de Administración Pública (Tabla 15).
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 14. FORMACIÓN EXTERNA POR ÁREAS
GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO
l CIEMAT tiene operativo un programa de gestión del conocimiento
que busca transferir el conocimiento generado para ser utilizado tanto
por sus trabajadores como por otros investigadores y la sociedad
interesada en ellos.
3.4.1
Actividades desarrolladas
PRESENCIAL
AULA
VIRTUAL
HORAS
IMPARTIDAS
ALUMNOS
Protección radiológica
8
5
836,5
253
Energías renovables
5
2
127,5
98
Tecnología nuclear
4
0
824,0
104
Biotecnología
1
0
5,0
45
Medioambiente
1
0
28,0
23
Seminarios
3
0
6,0
180
22
7
1.827,0
703
TOTAL
Además, el CIEMAT colabora y participa con diferentes organizaciones e
instituciones públicas en programas llamados de colaboración educativa
por los que estudiantes externos realizan estancias y prácticas en el
Centro.
En este sentido, se ha continuado con los programas de cooperación
educativa de grado y posgrado, llegando a un total de 90 acuerdos con
diferentes entidades (Gráfico 15) que han beneficiado a 242 alumnos
(Gráfico 16).
32
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 15. FORMACIÓN INTERNA POR ÁREAS
PRESENCIAL
AULA VIRTUAL
HORAS
IMPARTIDAS
ALUMNOS
Nuevas tecnologías
6
0
60
106
Idiomas
9
0
114
132
11
1
79
419
Dirección y gerencia pública
1
0
4
25
Económica y Presupuestaria
9
0
36
209
Recursos Humanos
4
0
22
53
Específicas determinados colectivos
8
1
34
338
Innovación y creatividad en organizaciones
1
0
4
19
Transparencia y buen gobierno
3
0
38
107
Utilización eficiente de recursos públicos
1
1
30
32
Acción conjunta de OPIS. Itinerario formativo: técnicas
experimentales de apoyo a la investigación (I+D+i)
6
0
164
159
Urbanismo y medio ambiente
1
0
10
21
Políticas de Igualdad
0
1
16
11
Unión Europea
1
0
20
31
Seminarios
7
0
20
7
68
4
651
1.669
Prevención de riesgos laborales y Salud laboral
TOTAL
33
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
GRÁFICO 15. DISTRIBUCIÓN DE ACUERDOS FORMATIVOS VIGENTES POR INSTITUCIONES
Universidades
13
10
42
Otros centros
educativos
Organismos de
Investigación
4
Empresas (incluye
Máster MINA)
21
Entidades extranjeras
20
2 1
22
El CIEMAT de un vistazo
Así mismo, se ha participado en distintos proyectos de creación de
capacidades, destacando los proyectos ENETRAP III, ECVET, DEVCO y TIARA
del 7PM, donde se han llevado a cabo actividades de análisis de
necesidades y carencias educativas del personal altamente cualificado en
las áreas de la protección radiológica, la energía nuclear y los aceleradores
en el marco de la Unión Europea; y se ha colaborado en el desarrollo de
esquemas educativos europeos para la formación de profesionales en
dichas áreas, utilizando el marco del Sistema Europeo de Créditos para la
Educación y Formación Profesionales (ECVET) que apoya la movilidad de
profesionales en el seno europeo.
3.4.2
GRÁFICO 16. DISTRIBUCIÓN DE ALUMNOS EN PRÁCTICAS POR CENTROS TERRITORIALES
Actividades desarrolladas
Preservación del conocimiento
La preservación de la información para su posterior recuperación y uso
forma parte de los objetivos del CIEMAT. Para la realización de esta tarea,
el CIEMAT cuenta con una gestión bibliográfica (Tabla 16) y con un servicio
editorial propios (Tabla 17).
Madrid-Moncloa
PSA
CEDER
CIEDA
CETA
197
En cuanto al servicio editorial, el CIEMAT se constituye como Unidad
Editora, coordinada por el Centro de Publicaciones del Ministerio de
Economía y Competitividad, para la elaboración y ejecución del Programa
Editorial de la Administración del Estado. Esto permite gestionar y editar
todos aquellos trabajos que reflejan la actividad científica y tecnológica del
Centro, tanto en soporte impreso como en edición electrónica.
34
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 16. PRODUCCIÓN CIENTÍFICA POR DEPARTAMENTO/SUBDIRECCIÓN GENERAL
COMUNICACIONES A
CONGRESOS
INFORMES
TÉCNICOS CIEMAT
INFORMES NO
CIEMAT
TESIS / DEA /
MASTER
ARTÍCULOS SCI
ARTÍCULOS NO
SCI
Energía
155
19
143
14
7
64
20
Fus ión
83
4
48
0
2
2
8
Medio Ambiente
55
17
128
9
14
36
8
Tecnología
10
4
17
2
2
0
1
Inves t. Bás ica
LIBROS
82
11
21
1
1
1
10
Seguridad y mejora
0
0
16
2
0
0
2
SGRIyTC(*)
1
6
0
11
6
0
0
Secretaría general
0
1
0
0
0
0
0
386
62
373
39
32
103
49
TOTAL
(*) Subdirección General de Relaciones Institucionales y Transferencia del Conocimiento
TABLA 17. PROGRAMA EDITORIAL (PRODUCCIÓN PROPIA)
EN DVD
EN LÍNEA
EN PAPEL
Actualidad Jurídica Ambiental
0
12
0
Documentos CIEMAT
8
0
0
Fuera de colección
4
0
1
Informes técnicos CIEMAT
32
0
0
Memorias institucionales
2
2
0
Series ponencias
5
0
0
Trabajos científico-técnicos del CIEMAT (recopilatorio)
1
1
0
VÉRTICES. La revista del CIEMAT
0
2
2
52
17
3
TOTAL
35
Índice
3.5
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
COMUNICACIÓN DE LA CIENCIA A LA SOCIEDAD
U
no de los cometidos del CIEMAT como organismo público de
investigación es la divulgación y difusión de las actividades propias,
es decir, comunicar la ciencia a la sociedad dando cumplimiento al
mandato institucional, contemplado en la Ley de la Ciencia, de acercar la
investigación a los ciudadanos.
Esta misión se lleva a cabo a través de distintos canales. Por un lado, se
proporciona información de aquellas actividades de interés y proyectos de
investigación susceptibles de dar a conocer al gran público a los medios de
comunicación, tanto de manera proactiva como a demanda.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
TABLA 18. ACCIONES DE COMUNICACIÓN Y RELACIONES PÚBLICAS
TIPO
Notas de prensa emitidas
NÚMERO
30 Notas
Noticias publicadas en la web del
CIEMAT
303 Noticias
Visitas a la página web del CIEMAT
484.887 Visitas, 176.093 Visitantes
Visitas recibidas (*)
65 Grupos, 1.399 Visitantes
Reuniones y Eventos
277 Nacionales, 185 Internacionales
(*) no incluye actos de la “Semana de la Ciencia” ni jornadas de puertas abiertas
Por otro lado, se proporciona información inmediata de las noticias y
tareas que tienen relación con el Organismo a través de las redes sociales,
en el portal general del CIEMAT y en portales específicos o temáticos.
Además, se han organizado y participado en reuniones, eventos y otros
foros para la transmisión de la ciencia a la sociedad en general y a los
científicos interesados en particular. Entran en este apartado las visitas
que se realizan en los distintos centros territoriales desde sectores
académicos, científicos o empresariales; así como la participación y
organización de seminarios, congresos, reuniones, ferias, exposiciones y
jornadas de puertas abiertas.
36
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
4 ACTIVIDADES DESARROLLADAS
4.1
Energías renovables y ahorro energético
4.2
Fisión nuclear
4.3
Fusión nuclear
4.4
Combustibles fósiles (valorización energética)
4.5
Partículas elementales y astropartículas
4.6
Biología y biomedicina
4.7
Medio ambiente
4.8
Radiaciones ionizantes
4.9
Instrumentación científica y física médica
4.10 Caracterización y análisis de materiales
4.11 Ciencias de la computación y tecnología informática
4.12 Estudios de sistemas energéticos y medioambientales
4.13 Otras actividades de interés
Detalle del sistema multicontacto para caracterización eléctrica de células solares
fotovoltaicas
37
Índice
4.1
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
4.1.7 Otras tecnologías: almacenamiento de energía,
pilas de combustible y SIG
S
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.1.1 Energía solar fotovoltaica
4.1.2 Energía eólica
4.1.3 Biomasa
4.1.4 Biocarburantes
El CIEMAT de un vistazo
4.1.6 Eficiencia energética
ENERGÍAS RENOVABLES Y AHORRO ENERGÉTICO
ignifica una de las parcelas más importantes del trabajo del CIEMAT y
cubre los siguientes ámbitos: la cadena energética asociada con la
biomasa, la producción de biocarburantes de segunda generación, el
estudio de la energía eólica (con el foco puesto en los aerogeneradores de
baja potencia), las diferentes tecnologías de concentración solar (para la
generación de electricidad y para su aplicación a procesos industriales y
medioambientales, a la detoxificación y a la desalinización), la energía solar
fotovoltaica, y la energía undimotriz. También se trabaja en los ámbitos de
distribución inteligente (Smart Grid) y almacenamiento de energía,
fundamentalmente químico, electroquímico y cinético. Finalmente, el
CIEMAT contribuye de forma significativa en el campo de la eficiencia
energética en la edificación mediante la consideración de diseños de
arquitectura sostenible y la integración de energías renovables. Es
destacable en esta área la participación en proyectos pilotos y plantas de
demostración en colaboración con Plataformas Tecnológicas y empresas.
Actividades desarrolladas
4.1.1
Energía solar fotovoltaica
En dispositivos fotovoltaicos de silicio depositado la investigación se ha
enfocado en las células de heterounión de silicio (SHJ), siguiendo varias
aproximaciones diferentes. Se ha comenzado con el desarrollo de células
de alta eficiencia y bajo coste fabricadas a baja temperatura; lo que plantea
interesantes retos tanto en la pasivación de silicio de baja cristalinidad
como en la obtención de silicio cristalizado por láser de buena calidad a
partir de láminas de silicio amorfo (proyecto HELLO). Se ha comenzado la
investigación de la viabilidad del uso del grafeno como parte del contacto
frontal de las células SHJ, de modo que se puedan mejorar sus propiedades
ópticas (mayor transparencia) y eléctricas (menor resistencia eléctrica)
(proyecto GRAFAGEN).
En materiales policristalinos de lámina delgada se ha realizado la
preparación y caracterización de láminas delgadas tanto absorbentes
basadas en calcopiritas tipo-CIS y compuestos alternativos como de óxidos
metálicos. Se han investigado nuevos procedimientos de fabricación y
caracterización de dispositivos destinados a mejorar la competitividad de la
industria fotovoltaica europea.
4.1.5 Energía solar térmica
38
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
En el ámbito industrial se han realizado distintas actuaciones para
promover la industria fotovoltaica europea mediante el incremento de la
eficiencia y fiabilidad de los dispositivos y de la reducción de los costes de
fabricación (proyecto CHEETAH).
En células y módulos FV se ha diseñado, construido y validado un banco de
ensayo de vibración mecánica en módulos FV para simular los efectos del
transporte y del viento y se ha puesto a punto una cámara de ensayos de
degradación acelerada de UV (proyecto Confianza-FV). Se continúa con la
caracterización y análisis de defectos y degradación de módulos FV. Se ha
realizado un estudio de las pérdidas totales y angulares por suciedad en
células solares en condiciones reales de operación (Proyecto ATON-Saint
Gobain).
En caracterización de células solares se han puesto a punto técnicas de
medida de curvas I-V, electroluminiscencia, fotoelectro-lumiscencia,
termografía, eficiencia cuántica,… extendidas a distintos materiales,
además de los basados en silicio. Se han completado más de 500
calibraciones de sensores de radiación solar (piranómetros, pirheliómetros,
células fotovoltaicas) que usan los sistemas de monitorización de las
centrales FV y termoeléctricas, a petición de las empresas del sector,
determinando las derivas anuales y las desviaciones en relación a las
constantes nominales.
En sistemas y centrales FV se ha continuado con la medida de degradación
de potencia y ensayo por electroluminiscencia y termografía de módulos
procedentes de centrales FV en operación, así como la evaluación in situ de
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
centrales FV. Se ha
dimensionado y diseñado
un banco de ensayos para
paneles híbridos térmicofotovoltaicos. En estudios
de sistemas autónomos se
ha realizado un estudio de
viabilidad para la creación
de laboratorios de certificación de energía solar FV
Imagen 17. Obras de instalación del sistema
en Egipto, Túnez y Líbano.
fotovoltaico
Para analizar las ganancias
o pérdidas, tanto espectrales como relacionadas con la irradiancia y la
temperatura, se siguen tomado medidas del espectro solar y curvas I-V de
módulos FV de distintas tecnologías, todo de forma automática por
internet.
En componentes y nuevos desarrollos se han diseñado, construido y
evaluado pirheliómetros fotovoltaicos de tecnología equivalente (PFVTE)
para comparar el comportamiento de dos sistemas FV de concentración:
uno basado en concentradores de difracción con lentes de Fresnel (Sistema
Sol3G) y otro en concentradores de reflexión con espejos circulares
parabólicos (Sistema SolFocus). Se ha elaborado y validado un nuevo
modelo teórico de rendimiento para inversores FV de pequeña potencia
para conexión a red en edificios que incorpora su dependencia con la
tensión de operación de entrada y con la temperatura y se han evaluado las
39
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
pérdidas por no seguimiento del punto de máxima potencia. Además, se ha
realizado un estudio de bombillas LED equipadas con casquillo e-27.
4.1.2
Energía eólica
Dentro de la actividad de sistemas eólicos aislados, se han continuado los
ensayos de caracterización de aerogeneradores de pequeña potencia,
especialmente gracias a la acreditación de la Entidad Nacional de
Acreditación (ENAC) obtenida en 2013, habiéndose completado
satisfactoriamente todos los ensayos necesarios para la certificación del
aerogenerador Kingspan de 15 kW.
En relación a los ensayos de componentes, se ha completado el
procedimiento de ensayo de
propiedades y estático de palas
de aerogenerador de hasta 12 m,
para su aplicación con el aerogenerador Norvento de 100 kW
(Proyecto LIGNUM) y ha comenzado el desarrollo de nuevos
procedimientos de ensayo de
palas, como el de fatiga de hasta
12 metros y el ensayo centrífugo
Imagen 18. Aerogeneradores para su
de palas de hasta 5 metros.
caracterización (CEDER)
En relación a la integración de la energía eólica en entornos urbanos se ha
desarrollado una metodología para realizar medidas de caracterización del
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
recurso eólico en el entorno de edificios. Esta metodología ha sido aplicada
en el edificio minieólica del CEDER, habiéndose aprovechado las medidas
para validar un nuevo modelo fluido-dinámico que ha permitido comenzar
el desarrollo de procedimientos optimizados para el posicionamiento de
aerogeneradores en edificios.
Se ha desarrollado un prototipo en laboratorio de aeroturbina acoplada
mecánicamente a una desaladora de osmosis inversa, habiéndose validado
un modelo dinámico con las medidas obtenidas en dicho prototipo
(proyecto WINDOSMOSIS). Asimismo se ha desarrollado un análisis basado
en nuevos modelos de sistemas híbridos con penetración de energías
renovables cercana al 100%.
Dentro del campo de predicción de recursos eólicos se ha logrado analizar
las interacciones atmósfera y suelo en distintas escalas temporales y
espaciales mediante un modelo numérico.
Se ha desarrollado y validado una metodología para evaluar el efecto de las
estelas en la eficiencia de los parques eólicos marinos facilitando su
adecuado diseño mediante una herramienta comercial (proyecto EERADTOC). Se ha desarrollado una metodología de evaluación de recurso eólico
en entorno marino, que se pretende aplicar comercialmente, basada en
modelos físicos que se pretende acoplar con modelos de olas para
aplicación en el diseño de sistemas eólicos offshore (proyecto KICNEPTUNE). Dichas técnicas se están mejorando en el marco de un nuevo
proyecto (proyecto HAREAMAR).
40
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
En nuevos desarrollos en energía eólica, se ha comenzado la actividad del
Programa Integrado de Investigación en Energía Eólica IRPWind, financiado
por la UE.
Por último, en almacenadores cinéticos de energía se han fabricado varios
volantes de inercia con materiales compuestos para distintas instituciones
(CIRCE) y se ha realizado el procedimiento de ensayo centrífugo para un
componente fabricado por la empresa Aernnova.
4.1.3
Biomasa
En producción de biomasa y biocombustibles sólidos, se ha continuado
con las actividades y la coordinación de la evaluación del potencial
sostenible a nivel local en España de los cultivos de triticale, sorgo, chopo y
cardo (proyecto DECOCEL) cuyos resultados se incorporarán a la
herramienta SIG (sistema de información geográfica) BIORAISE
(http://bioraise.ciemat.es/Bioraise/), elaborada por el CIEMAT, y que
permitirá la evaluación de recursos y costos de biomasa residual agrícola,
forestal e industrial en España.
En los estudios de evaluación de cultivos energéticos realizados sobre
parcelas experimentales y demostrativas (proyectos PSE On Cultivos y
DECOCEL) se ha concluido que en las condiciones del secano español, los
balances energéticos y de rentabilidad de los cereales y de la colza para su
utilización en la producción de biocarburantes de primera generación son
muy inferiores a los que se encuentran en el mercado internacional, por lo
que su potencial en España es muy reducido.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
En cuanto a la producción de biomasa a partir de especies leñosas en corta
rotación sobre suelo agrícola, los resultados sobre parcelas demostrativas
de 2 años muestran la posibilidad de obtener, en las condiciones de secano
medio-húmedo en España, producciones de biomasa en torno a 6-10 t/ha
(biomasa seca) con especies adaptadas como el olmo de Siberia (Ulmus
pumila), lo que podría hacer atractiva la introducción de estos cultivos en
determinadas zonas en los sistemas de agricultura tradicional. Un estudio
sobre rendimiento energético realizado sobre este tipo de plantaciones en
España e Italia refleja que los mejores resultados de rendimiento
energético se obtienen en condiciones intensivas de cultivo, incluyendo el
regadío.
Se han evaluado, en su quinto año, dos de las parcelas experimentales de
una red de gramíneas perennes establecidas en diferentes localidades
españolas. Se ha comprobado la mayor productividad del agropiro
elongado (Elytrigia elongata) frente al resto de especies de agropiro
ensayadas y el interesante potencial de dicha especie para zonas de secano
medio. Así mismo, se ha realizado el seguimiento y evaluación de la
producción de panizo, agropiro y nicotiana en su primer año de las parcelas
demostrativas establecidas en condiciones de secano en Lubia (Soria),
Badajoz (Extremadura) y Socuéllamos (Ciudad Real). Esto ha permitido
constatar la buena implantación de los cultivos en todos los sitios,
obteniéndose, como en el caso anterior, los mejores rendimientos en el
caso del agropiro con las variedades de Elytrigia elongata en todas las
localidades ensayadas. Además, se ha optimizado el proceso de peletizado
de las biomasas anteriores, no habiéndose obtenido pélets de calidad para
41
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
el sector doméstico según requisitos de la norma UNE-EN 14961-2
(proyecto BioH2).
El laboratorio de caracterización de biomasa ha continuado con la
caracterización de la biomasa y el desarrollo de normas de calidad, además
de la realización de servicios técnicos analíticos. Es de destacar la
contribución a la elaboración de normas de calidad AENOR del hueso de
aceituna (UNE 164003) y de las cáscaras de frutos secos (UNE 164004).
Se ha proseguido con el desarrollo de la tecnología híbrida solar-biomasa,
patentada por el CIEMAT, utilizando la planta piloto para el estudio del
secado de biomasas con distinto contenido en humedad y características
granulométricas, obteniéndose en todos los casos los niveles de humedad
por la industria de la peletización (10-15 % b.h). La mayor eficiencia
energética del proceso secado se ha obtenido con astillas de biomasa
concluyendo que, para las condiciones más desfavorables ensayadas, esta
tecnología podría suponer ahorros energéticos en torno a un 20% con
respecto a un trommel convencional, llegando a un 50% en condiciones
climáticas y características de biomasa más favorables. Además, se han
realizado mejoras en la planta piloto para disminuir las pérdidas de calor e
incrementar la eficiencia de proceso y se han realizado mediciones de
polvo en el interior del secadero determinándose que los niveles de polvo
durante el proceso no suponen riesgo significativo.
En los estudios sobre producción de pélets se ha constatado la gran
influencia de la composición, especialmente del contenido en lignina y
volátiles, y de las características granulométricas (fracciones de molienda
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
de 2 y 4 mm) de la biomasa inicial
sobre la durabilidad de los pélets
obtenidos. Se han analizado los
cambios
producidos
en
la
estructura de la biomasa tras el
peletizado
por
medio
de
microscopía electrónica de barrido
(SEM) determinando el efecto
beneficioso de la lignina sobre la
Imagen 19. Secadero híbrido solar
de biomasa (CEDER)
durabilidad,
debido
a
la
contribución de sus propiedades termoplásticas a la aglomeración de
partículas. Por el contrario, los volátiles producen una disminución en la
durabilidad ya que contribuyen a la formación de enlaces débiles entre
partículas y poseen un efecto lubricante de los rodillos de la peletizadora.
Se ha realizado el estudio de astillado y peletizado en planta piloto de las
biomasas de matorral y de roble producidas con cosechadora empacadora
en Fresno de Cantespino (Segovia), determinándose las condiciones
adecuadas y los costos energéticos para la obtención de productos de
calidad (proyecto ENERBIOSCRUB). Los resultados han determinado que los
productos obtenidos cumplen los requisitos de calidad como
biocombustibles del sector doméstico exigidos por la norma UNE-EN
14961:2012, 1 y 2, excepto el contenido en cenizas, que sobrepasa los
límites exigidos incluso para los pélets y astillas de menos calidad (clase B).
42
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Dentro de los procesos de
conversión térmica, se han
completado los ensayos de
combustión en planta piloto de las biomasas consideradas (cañote de maíz,
triticale, pino, chopo y
eucalipto)
bien
como
únicos combustibles, en
mezclas entre ellas o con el
uso de aditivos, a fin de
minimizar la tendencia a la
sinterización y corrosión.
Los resultados obtenidos
servirán para fijar las
condiciones de alimentación en los ensayos de
Imagen 20. Planta piloto de gasificación de
certificación previstos en la
residuos sólidos de mediana potencia (CEDER)
planta
de
generación
eléctrica de Miajadas (Cáceres) (proyecto DECOCEL).
Se ha iniciado la evaluación del efecto de parámetros relevantes sobre el
proceso de combustión de biomasa y el control de emisiones de partículas
sólidas y otros contaminantes relacionados (proyecto CLEANBIOM).
Se han iniciado ensayos de combustión con el astillado y peletización de
biomasa de pacas correspondientes a matorral de jara y brotes de roble
para determinar el comportamiento (eficiencia, emisiones y ensuciamiento
de los equipos) en combustión (proyecto ENERBIOSCRUB).
Se han concluido los ensayos de caracterización de calderas y de
biocombustibles sólidos mediterráneos, tanto en el Laboratorio de ensayos
de componentes de la edificación (LECE), como en ensayos en condiciones
reales (proyecto BioMaxEff), lo que ha permitido desarrollar una
Respecto a la gasificación, han finalizado los ensayos relacionados con el
aprovechamiento mediante gasificación de algunos combustibles de
residuos preparados a partir de fracciones con alto contenido en plástico
(de origen municipal- proyecto GASREUR- y de origen industrial –proyecto
PROLIPAPEL-).
Se ha continuado con la optimización de la limpieza del gas producido a
partir de residuos como lodos de depuradora mediante sistemas de
craqueo (proyecto TecnoEDAR). En este sentido se ha puesto a punto la
instalación de gasificación de lecho fluidizado burbujeante de potencia
media (aproximadamente 100 kW térmicos) en el CEDER, reconvertida a
partir de un horno existente.
Se han realizado dos campañas de medidas de alquitranes en el gas de
gasificación producido a partir de biomasa en el Centro de Desarrollo de
Tecnologías de Captura de CO2 de la Fundación Ciudad de la Energía
(CIUDEN).
43
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
metodología de caracterización de equipos de combustión de biomasa
doméstica según norma UNE-EN 303-5:2012.
4.1.4
Biocarburantes
Se ha continuado con la optimización del proceso de obtención de etanol a
partir de biomasa lignocelulósica (bagazo de caña de azúcar, chopo, poda
de olivo,…) utilizando distintos pretratamientos (explosión de vapor,
tratamiento hidrotérmico en altas concentraciones de sólidos,
bioextrusión, extrusión integrada alcalina con neutralización,…).
Se ha evaluado el efecto sobre la hidrólisis enzimática y posterior
fermentación a etanol (EtOH) del contenido en lignina de 4 híbridos de
chopo en colaboración con la Universidad Católica de Temuco (Chile). Los
resultados obtenidos muestran que biomasas con menores contenidos en
lignina permiten mantener altos rendimientos de hidrólisis en condiciones
menos severas de pretratamiento sin reducir los rendimientos de hidrólisis
enzimática.
Con la poda de olivo, se ha estudiado y optimizado el proceso de
producción de azúcares fermentables mediante sacarificación del material
sometido a extrusión, estudiando también la producción de EtOH a partir
de todos los azúcares presentes, obteniéndose más de 210 g de EtOH /kg
de poda pretratada (68% del teórico).
Se han optimizado las condiciones de pretratamiento para las biomasas de
eucalipto (1870C y 16 min) y residuo agrícola de cosecha de caña azucarera
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
(RAC) (197,50C y 4 min) en
colaboración con el Instituto
Nacional de Técnicas Agropecuarias
de Argentina. En las condiciones
seleccionadas es posible obtener
un 40-60% de la hemicelulosa presente en la materia prima y un 6070% de la celulosa en forma de
azúcares fermentables. Sobre la
fracción sólida insoluble, se
ensayaron diferentes cócteles
Imagen 21. Planta piloto para el
enzimáticos, obteniéndose los
pretratamiento por explosión por
mejores rendimientos de hidrólisis
vapor de la biomasa lignocelulósica
enzimática con la mezcla de
celulasa+β-glucosidasa+xilanasa tanto para el eucalipto (22%) como para el
residuos agrícola de cosecha de caña de azúcar (44%).
Se ha estudiado, en colaboración con la Universidad de Jaarmu (India), la
digestibilidad y los rendimientos de hidrólisis enzimática (HE) de la paja de
arroz pretratada utilizando diferentes cócteles de enzimas hidrolíticas
producidas en la India para la producción de EtOH. Se ha observado que en
las condiciones más bajas de pretratamiento (1800C) el complejo
celulolítico Advanced Enzymes (AE) obtiene los mejores resultados, sobre
todo si se suplementa con una xilanasa donde se alcanza un rendimiento
de hidrólisis superior al 40%. En condiciones intermedias de temperatura
(2000C) es necesario suplementar el complejo AE con xilanasas para
44
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
obtener los máximos rendimientos de hidrólisis. En las condiciones más
severas (2200C) los mejores resultados se obtienen con los complejos
celulolíticos Cellic (de procedencia europea) con un rendimiento de HE
superiores al 70%. También se han realizado ensayos de sacarificación y
fermentación simultánea (SSF) de los sustratos pretratados a 2100C y 2200C
con dos cócteles enzimáticos (Cellic CTec2 + HTec2 y AE + Cellic HTec2),
calculándose los rendimientos de fermentación. La máxima concentración
de EtOH (64%) se obtiene con el sustrato pretratado a 2100C y el complejo
celulolítico Cellic, al igual que sucede cuando se utiliza el complejo AE cuya
máxima concentración es del 59%.
Así mismo, se ha iniciado una actividad de asesoría científico-técnica al
Instituto de la Vid y el Vino de Castilla La Mancha (IVICAM) dentro del
Proyecto CLAMBER que contempla la construcción de una planta piloto de
biorrefinería y el desarrollo de un Programa de I+D mediante compra
pública precomercial.
4.1.5
Energía solar térmica
En el ámbito de los sistemas solares de media concentración en 2014 se
han continuado los ensayos de caracterización y evaluación de
componentes fundamentales para estos sistemas como: tubos receptores
para captadores cilindroparabólicos, reflectores solares o válvulas para
circuitos de sales fundidas. En este sentido, en el laboratorio de evaluación
de reflectores solares (OPAC) de la PSA se han evaluado reflectores solares
de siete fabricantes diferentes, tanto nacionales como extranjeros, y en el
lazo experimental HTF se han evaluado tubos receptores de nuevos
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
fabricantes. Por otro lado, se ha finalizado la construcción de la planta
experimental de ensayo de captadores solares cilindroparabólicos (PTTL),
que constituye la mayor instalación experimental pública que existe
actualmente para la caracterización y evaluación de captadores
cilindroparabólicos y sus componentes.
Se ha investigado la viabilidad técnica del modo de operación “un-solopaso” para campos solares con generación directa de vapor. Se han
realizado estudios sobre el almacenamiento de energía térmica en el rango
de la media temperatura (150-4000C), tanto mediante calor sensible como
calor latente (cambio de fase); se han mejorado los recubrimientos antireflexivos y selectivos, patentados por el CIEMAT y licenciados para su
comercialización a empresas privadas, y se ha desarrollo y puesto a punto
nuevos bancos de ensayo para tubos receptores de captadores
cilindroparabólicos.
En el ámbito de los sistemas solares de alta concentración, también ha
habido una intensa actividad de evaluación y caracterización de
componentes claves, en particular de nuevos heliostatos que han sido
desarrollados tanto por empresas nacionales como extranjeras.
Se ha mejorado el campo de heliostatos de la planta experimental CESA-1
de la PSA en el que se han instalado 1.200 facetas nuevas, se han puesto en
marcha los nuevos controles locales de los heliostatos, se han sustituido los
mecanismos de accionamiento de las filas pares y se ha implementado la
versión 5.0 del nuevo control de dicho campo.
45
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
En cuanto a la aplicación de concentración solar a procesos industriales y
producción de H2, se han finalizado la construcción de una planta piloto de
producción de H2 con un receptor solar de 200 kW en la torre de la planta
CRS de la PSA (proyecto INNPACTO_H2) y de una pequeña planta piloto
basada en la tecnología de lecho fluidizado para el tratamiento de regolita
lunar.
Se ha comenzado un nuevo proyecto cuyo objetivo es construir una planta
piloto de 750 kW con etapas de producción, purificación y almacenamiento
de H2 (proyecto HYDROSOL-Plant).
Respecto a los procesos
industriales
a
alta
temperatura, se ha puesto
en marcha el nuevo horno
solar SF40 de la PSA y se
han realizado un elevado
número de ensayos para
usuarios
externos
de
Grecia, Rumania, Polonia,
Portugal, Eslovaquia e Italia
Imagen 22. Torre CESA I y campo de
(proyecto
SFERA-II).
heliostatos (PSA)
Paralelamente, se han
realizado importantes mejoras en el horno SF60 (canteo y cambio de
mecanismo de accionamiento de su heliostato).
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Además, se han realizado importantes actividades de carácter horizontal en
el campo de los sistemas solares térmicos de concentración. Se ha
participado en comités nacionales (AEN/CTN-206) e internacionales
(IEC/TC-117) de estandarización en temas relacionados con estas
tecnologías y se ha colaborado en proyectos europeos, como EU-SOLARIS y
STAGE-STE, cuyos objetivos principales son aunar los esfuerzos de todas las
entidades europeas de I+D de este campo y coordinar los programas y
ayudas nacionales y comunitarias para aumentar su efectividad e impacto
en la mejora y desarrollo de las tecnologías solares térmicas de
concentración y sus aplicaciones.
En detoxificación solar de aguas residuales y desinfección solar agua, y en
el ámbito del tratamiento de efluentes de depuradora, se ha llevado a cabo
el tratamiento de micro-contaminantes (mezcla de compuestos
farmaceúticos en la escala de g/l) en aguas residuales de depuradora
urbana mediante la integración de procesos convencionales de
tratamientos de aguas (nanofiltración) con procesos avanzados de
oxidación (foto-Fenton a pH neutro). Se ha desarrollado un modelo de fotoFenton solar para predecir la eficiencia del tratamiento para la eliminación
de microcontaminantes en aguas de salida de depuradora que permite
predecir los consumos de peróxido de hidrógeno y de degradación del
contaminante para un amplio rango de irradiancias solares comunes en el
sur de España y de concentraciones de hierro superiores a 5 mg/l. Se ha
desarrollado y evaluado experimentalmente un nuevo reactor tipo raceway
para tratar mediante foto-Fenton solar aguas con ciertos niveles de
microcontaminantes.
46
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
En el tratamiento de aguas residuales
industriales se ha desarrollado un
modelo matemático para predecir el
comportamiento del proceso de fotoFenton solar en la oxidación de aguas
residuales de la industria del cocido
del corcho para poder diseñar de
forma óptima sistemas de trataImagen 23. Fotoreactores tipo CPC
miento de este tipo de aguas a gran
(PSA)
escala, y se ha desarrollado y probado
experimentalmente la validez de una estrategia para optimizar la
dosificación del peróxido de hidrógeno en procesos de foto-Fenton solar
para la depuración de aguas contaminadas, basada en la medida y control
del oxígeno disuelto en el agua.
Se ha concluido la implementación y ensayo a nivel de planta piloto de una
planta de concentración FV basada en captadores cilindroparabólicos
utilizando la energía térmica de refrigeración de los módulos fotovoltaicos
para alimentar un ciclo Rankine orgánico operado en condiciones
supercríticas (proyecto CPV/Rankine). Además, se han finalizado las
primeras tareas relacionadas con el desarrollo de modelos dinámicos para
los procesos de destilación multiefecto de baja temperatura (LT-MED) y
evaporación súbita multietapa (MSF) (proyecto STAGE-STE).
En cuanto a la desinfección fotocatalítica de aguas, se ha estudiado la
eliminación de bacterias resistentes a antibióticos, habitualmente
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
presentes en aguas de salida de depuradora urbana, mediante foto-Fenton
solar a escala piloto. En particular se ha realizado el estudio con
enterococos resistentes a la claritromicina y al sulfametoxazol. También se
ha comprobado la eficacia del foto-Fenton solar a pH neutro para la
eliminación de bacterias entéricas naturales en efluentes reales de
depuradora a lo largo de diversas etapas estacionales del funcionamiento
normal de una depuradora urbana. Se ha verificado que este tratamiento
permite tratar aguas con niveles de calidad para la reutilización en regadío,
según el RD 1620/2007 de reutilización de aguas depuradas.
En desalación solar de agua de mar, se han concluido las actividades de
mejora de la sostenibilidad energética y medioambiental del sector
turístico en Filipinas promoviendo la implementación de medidas pasivas y
tecnologías activas, desarrolladas a nivel local, para la obtención de energía
y agua dulce (proyecto ZCR). A la vista de su éxito, se ha iniciado una
ampliación del estudio (proyecto ZCR2) en donde se ha extendido el ámbito
de aplicación a Tailandia y otras áreas turísticas de Filipinas.
Además, se han llevado a cabo la construcción y puesta en marcha de: un
campo solar de captadores estáticos de placa plana (600 m2 área de
apertura total), alta eficiencia y tamaño industrial (10 m2) para suministro
energético de baja temperatura (<1000C) en procesos de destilación
multiefecto y destilación por membranas; un banco de ensayos para
evaluación de módulos comerciales y precomerciales de destilación por
membranas alimentados con energía solar operando en condiciones de
agua de mar real; un banco de ensayo para caracterización de membranas
47
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
de destilación térmica operando en condiciones de presión atmosférica; un
banco de ensayo para investigación de la combinación de las tecnologías de
membranas de ósmosis directa e inversa; y el nuevo campo de captadores
cilindroparabólicos (3.270 m2 área de apertura total) para la alimentación
energética del banco de ensayos de procesos de producción simultánea de
electricidad y agua desalada (CSP+D).
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
en intemperie, el lavado, o el efecto del paso de vehículos, para analizar la
eficiencia en la degradación de óxidos de nitrógeno (NOX), lo que ha
permitido ahondar en las propiedades físico-químicas de estos materiales
para su selección e implementación en condiciones reales en Alcobendas
(Madrid).
En relación con la preparación de fotocatalizadores propuestos, se ha
prestado especial atención a los fotocatalizadores bifuncionales formados
por un adsorbente y un fotocatalizador trabajando con carbones, zeolitas y
silicatos naturales (caolinita, bentonita, mordenita) (proyecto INNOFOTO).
Se han preparado fotocatalizadores activos en el visible en colaboración
con el Catalysis Research Center de la Universidad de Sapporo (Japón). De
igual manera se ha estudiado el desarrollo de polímeros impregnados con
TiO2 para la degradación de compuestos orgánicos volátiles (COVs) con
especial énfasis en la degradación de formaldehído. Asimismo se ha
estudiado la conformación del polímero y los estudios en condiciones de
radiación.
Imagen 24. Vista aérea de la instalación de captadores estáticos de placa plana para
aplicaciones de destilación solar térmica de baja temperatura (PSA)
En el ámbito de la detoxificación y desinfección solar de aire, y dentro de
los estudios de descontaminación ambiental en aire exterior, se ha
continuado con la evaluación de la actividad fotocatalítica de diferentes
pavimentos bituminosos, de acera y fachadas, existentes en el mercado
(proyecto MINOx-Street). Se han preparado y caracterizado probetas con
diferentes materiales fotoactivos, evaluando el efecto del envejecimiento
En relación con el tratamiento del aire interior, se ha protocolizado la
identificación y cuantificación de más de 40 COVs considerados
significativos desde un punto de vista ambiental. Se han realizado
muestreos sistemáticos que han permitido determinar las variaciones
diarias, mensuales, estacionales y anuales de los COVs y microorganismos
(bacterias y hongos) en el interior de una oficina de 200 m2. Junto con estos
datos se han determinado, las eficiencias fotocatalíticas de reducción de
dichos contaminantes (proyecto ENERCLEAN).
48
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Se ha comenzado un nuevo proyecto cuyo objetivo es determinar los
contaminantes químicos y biológicos existentes en el ambiente de
determinadas granjas de animales de cría y en las que se implementarán
sistemas fotocatalíticos (proyecto TAVS).
Se han continuado con los trabajos de construcción e implementación en
Brasil de sistemas de concentración solar y materiales fotocatalíticos para
la purificación química y biológica de agua y aire (proyecto SOLARCAT),
donde se ha completado el montaje de un disco solar multifacetado con
seguimiento autónomo comenzándose con los primeros ensayos. Se han
seleccionado diferentes arcillas brasileñas que se caracterizarán y
ensayarán en laboratorio durante 2015.
En radiación solar: medida y caracterización, se ha continuado el
desarrollo de modelos de predicción de irradiancia directa normal (DNI)
con alta resolución espacial y temporal (proyecto DNICast) y con el diseño e
implantación operativa de una base de datos de medidas de radiación
solar. Se ha continuado trabajando en una interoperación de modelos
numéricos de predicción de la radiación solar con centros europeos,
canadienses y estadounidenses.
Se ha finalizado la elaboración del mapa solar de Vietnam, liderado por
CIEMAT, con el objetivo de suministrar al Ministerio de Industria y
Comercio de Vietnam mapas del recurso y del potencial solar del país. En el
mismo se ha desarrollado una novedosa metodología de combinación de
diversas fuentes de información para implementar un modelo que estime
la radiación solar en todo el país. Para la generación de este modelo se han
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
utilizado 10 años de imágenes de satélite y de medidas de horas de sol en
170 estaciones de Vietnam. En cuanto al mapa de irradiación directa se han
utilizado exclusivamente imágenes de satélite. Para estimar y desarrollar
mapas del potencial solar se han tenido en cuenta dos plantas de
referencia, una planta fotovoltaica de 1 MWe y una planta cilindroparabólica de concentración solar de 50 MWe. Se ha estimado la
producción de ambas plantas para una gran cantidad de puntos en
Vietnam. El resultado de estos cálculos ha sido el desarrollo de modelos
simplificados para estimar el potencial solar de cada tecnología a partir de
los valores anuales de irradiación y de la latitud.
Se ha iniciado un proyecto para realizar campañas de medición de
radiación solar y elaborar mapas de radiación solar que se incorporarán a
un proyecto del Banco Mundial en Tanzania. Estos trabajos tienen como
objetivo apoyar la cartografía de las energías renovables y la planificación
geoespacial para pequeñas centrales hidroeléctricas, energía solar, eólica y
biomasa moderna para la generación de energía.
4.1.6
Eficiencia energética
En el campo de análisis energético experimental de componentes
constructivos y edificios se ha comenzado el desarrollo de un sistema de
medida de alta calidad y no intrusivo para la monitorización de la eficiencia
energética en edificios construidos y en condiciones reales de uso, que
permita integrar las medidas específicas referentes a elementos
inteligentes, tecnologías energéticas de bajo consumo y sistemas solares
activos integrados en los edificios. Esto significará el desarrollo de un
49
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
sistema de monitorización basado en redes de sensores inalámbricos, con
aplicación a edificios que integren sistemas constructivos avanzados,
prestando especial atención a las ventanas fotocrómicas y a los módulos
fotovoltaicos semitransparentes (proyecto OMEGA-CM).
En el campo de análisis energético en entornos urbanos, se ha continuado
con el desarrollo de los planes de demostración de las Smartcities aplicadas
a una zona de la ciudad de Zamora (proyecto Smartza). Una vez realizado el
análisis técnico-económico de la solución diseñada se han realizado las
acciones previas necesarias para la ejecución de la red de distrito y la
planta de poligeneración a escala de barrio.
Se han llevado a cabo múltiples simulaciones, mediante análisis
multiparamétricos, considerando factores constructivos, estacionales y
funcionales como elemento diferenciador de la herramienta que sirve
como simulador energético. Los resultados obtenidos suponen una
indicación cualitativa de los posibles ahorros energéticos que se obtendrían
realizando la rehabilitación energética del edificio (proyecto PRENDE).
Como consecuencia de este proyecto, se ha lanzado un portal web
orientado al ciudadano para mejorar la eficiencia energética a través de la
rehabilitación de las viviendas y la recomendación de buenas prácticas
(http://www.tucasaesmas.com/).
Se han realizado labores de asesoría en eficiencia energética para empresas
o proyectos de I+D+i, entre los que destacan el proyecto SubE3Ren, para
Red Eléctrica de España, o el proyecto GREENMAR, subcontratado por el
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Instituto Tecnológico La Marañosa a través de una encomienda del
Ministerio de Defensa.
Además, se ha desarrollado la técnica de estéreo PIV de análisis del
comportamiento de fluidos más complejos, habiéndose aplicado a fachadas
ventiladas de junta abierta y se han implementado técnicas de análisis
óptico en el área del análisis del confort ambiental en el interior de los
edificios, aplicándose al análisis de concentraciones de CO2 y de otros
contaminantes orgánicos, aumentando así las capacidades de I+D del
CIEMAT. Se ha realizado la modelización y validación experimental, en
laboratorio y en condiciones reales de uso, de sistemas radioconvectivos de
refrigeración nocturna.
En el ámbito de las redes eléctricas inteligentes, se han establecido una
serie de modelos de predicción del consumo energético de los edificios
municipales evaluando su rendimiento. Se han instalado 52 smart meters
dentro de las instalaciones del CEDER para la validación de una
infraestructura de medida, comunicaciones, supervisión y control
avanzados en una red eléctrica de media y baja tensión con generación
distribuida y almacenamiento, que permita mediante un control adecuado
hacer que la red sea energéticamente autosuficiente, mejorando la
eficiencia energética, así como su impacto sobre el resto de la red eléctrica.
Dichos medidores están aportando datos en continuo sobre consumos,
generación y almacenamiento que son introducidos en una base de datos
que permitirá el desarrollo de modelos para la optimización de la
infraestructura respeto a su consumo eléctrico.
50
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
4.1.7
Otras tecnologías: almacenamiento de energía, pilas de
combustible y SIG
En almacenadores cinéticos de energía, se ha desarrollado una bancada de
laboratorio integrando un emulador de catenaria ferroviaria, un emulador
de consumo de vehículo eléctrico y la unidad de almacenamiento de
energía basada en ultracondensadores,
donde se ha probado un sistema a
escala instalado en el Metro de Madrid.
También se ha adaptado un volante de
inercia (ACEBO) de 25 kW, 10 MJ para
su operación en la microrred del CEDER,
con aplicación en la compensación de
picos de consumo y regulación de
Imagen 25. El generador
frecuencia.
eléctrico marino situado en la
costa noreste de Gran Canaria
(proyecto UNIDIGEN)
En el campo de sistemas de generación
de energía renovable, se han finalizado
los convertidores electrónicos de potencia, control y comunicación en un
generador de energía undimotriz tipo absorbedor puntual, puesto en
funcionamiento en 2014 en la isla de Gran Canaria (proyecto UNIDIGEN).
También se han fabricado varios volantes de inercia con materiales
compuestos y se ha realizado un ensayo centrífugo de volúmenes de
inercia AERNOVA.E.
En pilas de combustible se continúa trabajando en tecnologías tanto de
alta como de baja temperatura. En el ámbito de alta temperatura, se ha
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
sintetizado y caracterizado la doble perovskita de Sr2MgMo0,8Cr0,2O6-δ como
posible material anódico de una pila de combustible de óxido sólido (SOFC).
Se ha evaluado electroquímicamente el ánodo WNi-CeO2 en una celda
SOFC operada con mezclas simuladas de biogás y se ha estudiado el Rh-Cu
soportado sobre ceria dopada con calcio como un sistema capaz de
reformar biogás para alimentar dicha pila.
Se ha desarrollado un cargador de baterías basado en pilas de combustible
membrana de intercambio de protones (PEMFC) y se ha diseñado y
construido un sistema de generación de H2 a partir de biocombustibles
para su integración con pilas de combustible.
Se ha estudiado la hibridación de la alimentación eléctrica de dos vehículos
con una PEMFC, estudiando el comportamiento del motor en distintos
ciclos de conducción y las distintas formas de integración de la PEMFC con
las baterías. Además, se han integrado sendas pilas de combustible y su
sistema de alimentación basado en varias botellas para almacenamiento de
H2 en forma de hidruro metálico. La salida eléctrica de las pilas de
combustible se acondiciona para la alimentación de los motores mediante
los correspondientes convertidores CC/CC que adecúan las tensiones de las
pilas a la requerida por los motores.
Se ha simulado la operación, sin tener en cuenta los problemas de
instalación o espacio, de un sistema integrado por paneles solares FV, un
aerogenerador, baterías, un electrolizador, almacenamiento de H2 y pila de
combustible; enfocado a la generación eléctrica de sistemas aislados,
especialmente aplicados a viviendas.
51
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha desarrollado un sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) que
proporciona corriente alterna a 230 V y 500 W de potencia a partir de la
energía producida por una pila de combustible polimérica alimentada por
H2 almacenado en forma de hidruros metálicos. Este sistema permite
ampliar considerablemente el tiempo de funcionamiento sin alimentación
de red respecto al disponible sólo con una batería.
En tecnologías de la información geográfica para la integración de
energías renovables, se ha comenzado a investigar en la implementación
de energías renovables en el desarrollo de ciudades inteligentes. Se han
puesto las bases de un modelo geográfico para la estimación del potencial
fotovoltaico y la localización óptima de módulos fotovoltaicos sobre
tejados utilizando un Sistema de Información Geográfica (SIG). El área
piloto para el desarrollo del modelo ha sido en Miraflores de la Sierra
(Madrid). En la primera fase se han utilizado las imágenes LIDAR del Plan
Nacional de Ortofotografía Aérea facilitadas por el Instituto Geográfico
Nacional para la obtención de la descripción de los edificios, con una
resolución inferior a un metro.
Imagen 26. Herramienta gSolarRoof.
Está prevista una mejora del modelo en dos aspectos: en primer lugar, en
lo que respecta a la fuente de información, la utilización de RPAS (Remotely
Piloted Aircraft System), comúnmente conocidos como drones, capaces de
transportar sensores con una resolución de pocos centímetros, y en
segundo lugar, la extensión del modelo a otras tecnologías renovables
(solar, térmica, minieólica,…) y la inclusión en el mismo de los aspectos
vinculados a la demanda.
52
Índice
4.2
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
FISIÓN NUCLEAR
E
n esta área se trabaja en la mejora de la seguridad de los reactores e
instalaciones nucleares, mediante el desarrollo y validación de
metodologías de análisis de la evaluación del riesgo, y la reducción de las
incertidumbres en aquellas situaciones que pueden producirse en un
accidente nuclear. Además, se trabaja en la innovación nuclear, con el
desarrollo de ciclos avanzados del combustible nuclear que facilitan la
gestión de los residuos radiactivos, mejorando la sostenibilidad de la fisión
nuclear como fuente de energía, lo que incluye el diseño de nuevos
reactores nucleares y sistemas asistidos por acelerador. También
proporciona apoyo científico y técnico para una adecuada gestión de los
residuos radiactivos primarios o sus materiales de acondicionamiento y de
barrera, incluyendo su caracterización, tratamiento, acondicionamiento,
desmantelamiento y descontaminación. Destaca la colaboración y el apoyo
técnico a instituciones como el Consejo de Seguridad Nuclear (CSN) y
ENRESA.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.2.1 Seguridad nuclear
4.2.2 Innovación nuclear
4.2.3 Residuos radiactivos
4.2.1
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Seguridad nuclear
En accidentes severos, se han realizado los análisis forenses de los
accidentes ocurridos en las unidades 1-3 de Fukushima, mediante la
utilización del código MELCOR 2.1 cuyos resultados finales fueron
presentados y contrastados con los de otros equipos internacionales
(proyecto OECD-BSAF).
Se han desarrollado correlaciones de flujo bifásico anular para su aplicación
en topologías distintas, como las piscinas de supresión de reactores BWR
(boiling water reactor); la derivación de una correlación empírica, basada
en los números adimensionales de Stokes y Reynolds, para la atenuación
mínima del término fuente en el lado secundario de un generador de vapor
bajo las condiciones más adversas previsibles en secuencias accidentales
con roturas de tubos del intercambiador (los datos experimentales
utilizados fueron obtenidos en el Laboratorio de análisis de sistemas de
seguridad del CIEMAT); la interpretación de la interacción yodo-pinturas
que en caso postulado de accidente tendría lugar en la contención del
reactor, con la consiguiente generación de compuestos volátiles de yodo
difíciles de atrapar en cualquier sistema filtrante; el estudio de los
fundamentos de los sistemas de mitigación de término fuente y la
proposición de matrices experimentales para explorar posibles mejoras de
sistemas existentes o la idoneidad de otros alternativos; y, por último, la
discusión detallada e ilustración del extraordinario efecto que el usuario de
herramientas predictivas de accidente severo podría tener en los
53
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
resultados a través del modelo
de planta descrito en los datos
de entrada necesarios para el
código.
En
termo-mecánica
del
combustible nuclear, el análisis comparado de los códigos
FRAPTRAN-1.4 y SCANAIR-7.1
contra escenarios experimentales de accidentes de
inserción de reactividad ha
permitido encontrar diferencias significativas en el modelado de la transmisión de calor
a través del óxido formado
durante la operación, la
deformación circunferencial de
la vaina o la liberación de
Imagen 27 Laboratorio de análisis de
gases de fisión. Además, se ha
sistemas de seguridad - Instalación Peca
extendido la aplicación de
FRAPTRAN-1.4 a accidentes con pérdida de refrigerante en reactores PWR
(pressure water reactor), comprobándose las limitaciones iniciales del
código para estimar adecuadamente los transitorios térmicos. A través de
la participación en ejercicios internacionales de cálculo basados en rampas
de potencia, se ha constatado que las herramientas predictivas de
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
comportamiento termo-mecánico de combustible modelan de modo muy
diferente aspectos fundamentales como la tensión sobre la vaina. Fuera de
reactor, en el caso de almacenamiento en seco del combustible, CIEMAT ha
derivado una correlación teórica que permite una estimación más exacta
de la temperatura máxima en vaina; la importancia de esta extensión
reside en la mejora de las capacidades predictivas con la que se está
desarrollando la versión extendida a almacenamiento en seco del código
FRAPCON-3, FRAPCON-3xt.
Respecto a las actividades relativas a sistemas nucleares innovadores han
discurrido por la línea de los reactores de alta temperatura (HTR) y de los
reactores de sodio (SFR). En la primera se ha derivado la ecuación de
energía característica a través de las diversas capas que constituyen el
recubrimiento de las partículas TRISO, que actúan como combustible en
tales reactores. En el caso de los SFR, se ha propuesto un modelo de
creación de partículas a partir de piscinas de sodio a elevada temperatura
(1000 K, aprox.). El modelo tiene en cuenta la vaporización del Na, la
química entre los vapores de Na y el aire del entorno, la nucleación de los
vapores de óxidos de Na en partículas y su condensación en la superficie de
las partículas formadas. El modelo se ha validado parcialmente contra los
datos experimentales disponibles en la literatura.
4.2.2
Innovación nuclear
En ciclos avanzados del combustible nuclear, se han realizado estudios
para diversos escenarios nacionales, regionales o globales, con tecnologías
54
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
nucleares actuales y futuras, entre las que ha destacado el ciclo del U/Pu
con reactores rápidos e incluso el ciclo de Th/233U (proyecto SYNERGIES).
Se ha participado como miembro del Expert Group on Advanced Fuel Cycle
Scenarios (AFCS), dentro del Working Party on Scientific Issues of the Fuel
Cycle (WPFC) formando parte de varios benchmarks internacionales con su
código EVOLCODE 2.0, realizando la definición y evaluación de ciclos de
combustibles de alcance europeo y global, pudiendo llegar a incluir a todos
los países productores de energía nuclear a nivel mundial y analizando las
posibles fuentes de incertidumbres en cálculos de ciclos de combustible.
En reactores críticos y subcríticos, se ha continuado con la colaboración en
la definición y estructuración de la iniciativa europea European Sustainable
Nuclear Industrial Initiative (ESNII) dependiente de la Sustainable Nuclear
Energy Technology Platform (SNETP) (proyecto ESNII+). Además, se han
realizado diversos estudios neutrónicos para los reactores demostradores
ASTRID, MYRRHA, ALFRED y ALLEGRO (conceptos de reactores refrigerados
respectivamente por sodio, plomo-bismuto, plomo y gas).
En experimentos integrales en reactores subcríticos, se ha avanzado en el
análisis de los resultados experimentales medidos en el reactor VENUS-F
(proyecto FREYA). Más concretamente, se ha continuado la investigación
de métodos de corrección de efectos espaciales y energéticos para las
técnicas de medida de la reactividad en un sistema subcrítico obteniéndose
los primeros resultados.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha desarrollado un procedimiento con base en simulaciones Monte
Carlo con el que se pueden reducir las incertidumbres en las matrices de
covarianza de secciones eficaces dado un conjunto suficientemente grande
de experimentos integrales (proyectos ANDES y CHANDA).
En datos nucleares para la transmutación y reactores avanzados, se ha
finalizado con éxito el proyecto europeo ANDES y se iniciado su
continuación (proyecto CHANDA), que plantea resolver los retos futuros en
el campo. Ambos proyectos son coordinados por el CIEMAT.
Se han completado los estudios de diseño de la segunda estación de
medida de la instalación n_TOF del CERN y se ha participado en su puesta
en marcha y caracterización.
Se ha avanzado en el
análisis del experimento propuesto por
el CIEMAT en n_TOF
para la medida de la
sección
eficaz
de
captura neutrónica del
235
U.
La
técnica
desarrollada permitirá
realizar otras medidas
de elementos fisiles
más complicados.
Imagen 28. Vista del detector MONSTER montado
en la instalación ISOLDE del CERN
55
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Asimismo se ha finalizado el análisis de la sección eficaz de captura
neutrónica del 243Am y avanzado en el del 241Am.
Se ha participado en varios experimentos internacionales de medida de
probabilidades de emisión de neutrones retardados y se ha liderado una
propuesta en la instalación ISOLDE (CERN) con el espectrómetro de
neutrones por tiempo de vuelo MONSTER, también diseñado y construido
por el CIEMAT.
Se ha completado el estudio de blindajes para una instalación con un
generador de neutrones deuterio/deuterio e iniciado el proceso de
adquisición de dicho generador. Se ha finalizado el desarrollo de un nuevo
detector de neutrones con la empresa Scientifica Internacional para la
futura instalación FAIR (Alemania). Y se ha avanzado en el desarrollo de un
sistema de adquisición de datos digital de 12 bits y 1 Gigamuestreo/s. Por
último, se ha finalizado con éxito un proyecto de mejora de un escáner
activo de combustible nuclear.
4.2.3
Residuos radiactivos
En residuos de baja y media actividad (RBMA), se han realizado 825
determinaciones radioanalíticas, en su mayoría de apoyo analítico a la
industria nuclear española (centrales nucleares, ingenierías de servicios
nucleares, etc.), y 400 determinaciones de apoyo tecnológico a diferentes
proyectos internos del Centro.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha ejecutado el segundo periodo de contratación de los servicios
radioanalíticos de apoyo a ENRESA para la caracterización de RBMA y
materiales de barrera de operación y desmantelamiento de instalaciones
nucleares sobre muestras y materiales de este tipo, lo cual es empleado
para la actualización y el mantenimiento de los factores de escala
aplicables al centro de almacenamiento de ENRESA-El Cabril, para la
realización del cross-checking de las determinaciones que realiza este
centro de almacenamiento para demostrar el cumplimento de los criterios
de aceptación. Adicionalmente, se han analizado muestras de grafito
irradiado de Vandellós I como apoyo a un proyecto de descontaminación
de grafito mediante microorganismos de ENRESA y la Universidad Rovira i
Virgili.
Se ha continuado con el estudio de los aspectos analíticos para la
especiación del 14C en aceros (procedentes de los internos de la C.N. José
Cabrera) y grafito irradiado, incorporando varias capacidades del CIEMAT
como: el diseño de reactores específicos para el control de los gases de
emisión de la lixiviación, sistemas para la recogida de dichos gases,
utilización de la cromatografía de gases para las especies volátiles producto
de las lixiviaciones, el uso avanzado de cromatografía iónica (HPLC) para la
determinación de especies iónicas inorgánicas (carbonatadas
principalmente), producto de la lixiviación de estos materiales (proyecto
CAST-7PM).
Se ha realizado la instalación y puesta a punto de una termo-prensa
destinada a la fabricación de probetas de grafito vitrificado, un sistema de
56
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
refrigeración que permite enfriar los componentes críticos de la misma y
un sistema de aire comprimido que será inyectado para el movimiento del
pistón de la prensa (proyecto GRAFEC). Se han realizado 7 ensayos para
obtener probetas de grafito virgen, con el fin de optimizar los parámetros
que se han de tener en cuenta a la hora de realizar las probetas con grafito
irradiado y poder establecer una metodología de trabajo en un
procedimiento de seguridad.
almacenamiento de residuos radiactivos y en su impacto en los criterios de
seguridad.
En la etapa del tratamiento térmico, hay que someter a estudio distintos
parámetros, por lo que es necesario calibrar el horno rotatorio y el
espectrómetro de masas asociado en cada paso del estudio sistemático. En
este terreno se han realizado una serie de ensayos para obtener distintas
calibraciones a distintos flujos gas y con distintas concentraciones de gases,
obteniéndose así un conjunto de datos que permitirán poder trabajar con
cualquier concentración y a cualquier flujo de gas de entrada.
parámetros de resistencia mecánica y a la lixiviación de emisores -, que
serán implantados en la central. Además, se ha ejecutado la formación de 6
técnicos del State Enterprise Radioactive Waste (SERAW) de Bulgaria en la
caracterización de resinas contaminadas procedentes de una central
nuclear española.
Se ha comenzado un nuevo proyecto para el desarrollo de procesos de
análisis necesarios que permitan comprender la generación y liberación del
14
C, tanto en sus formas solubles como volátiles, presente en diversos
materiales que deben ser gestionados y almacenados como residuos
radiactivos, enfocado en metales irradiados (aceros, Zircaloy) y materiales
de intercambio iónico. Esto permitirá profundizar en el conocimiento de la
caracterización y liberación del 14C del grafito irradiado, ya utilizado en
proyectos previos como CARBOWASTE y GRAFEC. Los resultados obtenidos
serán considerados en los programas nacionales de gestión y
Se está realizando un proyecto, en colaboración con GNF-engineering, para
la gestión de las resinas gastadas de la C.N. de Kozloduy (Bulgaria), donde
se han desarrollado los procedimientos de caracterización radiológica,
química y mecánica para elaborar el inventario de los residuos a
acondicionar, los parámetros químicos para su compatibilidad así como los
Se ha participado, junto con la OIEA, en la elaboración de los reglamentos
de funcionamiento y el manejo de contenidos de la red CONNECT, una red
de redes de cooperación internacional en diversos aspectos de la gestión
de los residuos radiactivos, LABONET, DISPONET,…
En residuos de alta actividad (RRAA), se han conseguido importantes
progresos en los estudios de la estabilidad del combustible nuclear
irradiado en su disposición final en un almacenamiento geológico profundo
(AGP) en húmedo, así como en un almacenamiento temporal centralizado
(ATC) en medio seco. Además, se han continuado los estudios de
separación de actínidos de las diferentes formas de residuos radiactivos de
alta actividad o/y del combustible irradiado.
57
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
molécula extractante para los procesos de separación hidrometalurgica,
con la Universidad de Twente (Enschede, Países Bajos). Además se ha
colaborado con la Universidad Complutense de Madrid (UCM) en estudios
de espectroscopia Raman y con la Universidad de Sevilla en estudios de
caracterización y fabricación de óxidos de cerio.
Se ha finalizado el estudio de la disolución instantánea del combustible
irradiado en condiciones de almacenamiento definitivo (proyecto First
Nuclides-7PM) y el estudio de la estabilidad de la estructura tipo fluorita
base de la matriz del combustible irradiado tanto UO2 como ThO2 (proyecto
REDUPP-7PM).
Imagen 29. Análisis de espectroscopia Raman
Se han logrado grandes avances en los estudios de separación de actínidos
de las diferentes formas de RRAA o/y del combustible irradiado (proyecto
SACSSES-7PM). Se ha continuado con los estudios de estabilidad y
viabilidad de moléculas extractantes en función de la radiólisis, acidez y
calor de los procesos de separación hidrometalúrgicos. Estas moléculas han
demostrado su efectividad en los procesos SANEX y GANEX, que permiten
reciclar el plutonio y minimizar el resto de actínidos contenidos en el
combustible gastado para facilitar la reducción de la radiotoxicidad del
combustible a menos del 1% del valor para el ciclo abierto, sin reprocesado.
Por otro lado, se han establecido nuevos acuerdos para estudios de
caracterización de combustible irradiado mediante espectroscopia Raman
con el INE-KIT y para la fabricación y producción de análogos de materiales
cerámicos que simulen el combustible irradiado con el Instituto de
cerámica y vidrio del CSIC.
Se ha continuado con los estudios de estabilidad de la molécula BTBTP en
colaboración con el Institute for Nuclear Waste Disposal (INE-KIT-Karlsruhe,
Alemania) y con los estudios de estabilidad y viabilidad de TEWTE 21,
58
Índice
4.3
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
FUSIÓN NUCLEAR
E
n esta área se realizan actividades para el desarrollo de la fusión por
confinamiento magnético como futura fuente de energía. Actualmente,
su actividad principal está relacionada con la explotación científica del
Heliac Flexible TJ-II, Instalación Científico-Tecnológica Singular, y de los
sistemas auxiliares asociados, como el calentamiento y el diagnóstico de
plasma y los laboratorios de estudio de materiales. Contribuye al desarrollo
de los futuros reactores de fusión y participa en la construcción y operación
del primer reactor experimental ITER. El CIEMAT presta un apoyo
importante a las empresas españolas para que éstas puedan rentabilizar las
oportunidades surgidas en las grandes instalaciones científicas, dentro del
sector de la Industria de la Ciencia, en las que han obtenido éxitos notables.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.3.1 Física de fusión
4.3.2 Ingeniería de fusión
4.3.3 Tecnologías para fusión
4.3.1
Física de fusión
En este ámbito se realiza la explotación y mejora de la Instalación Singular
TJ-II, actividad complementada con la participación en proyectos
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
internacionales (JET, ITER, W7X, LHD) y con una creciente actividad en
teoría y modelado de plasmas.
Durante 2014 la investigación en
el dispositivo TJ-II se han centrado
en estudios de transporte,
estabilidad y mejora de sistemas
de diagnóstico, destacando los
estudios de la física del transporte
de impurezas (esenciales para la
viabilidad científico-tecnológica de
la fusión nuclear) con la
observación directa de asimetrías
del potencial de plasma en
superficies
magnéticas,
en
colaboración con el Instituto Max
Planck (Greifswald, Alemania), la
investigación de la física del efecto
Imagen 30. Vista superior del TJ-II
isotópico
(fundamental
para
garantizar el desarrollo de escenarios de operación con confinamiento
mejorado en ITER) con la identificación de fenómenos multi-escala y
estudios comparativos en tokamaks y stellarators, el desarrollo de técnicas
de control de inestabilidades generadas por partículas rápidas mediante
calentamiento a la frecuencia ciclotrónica electrónica (con posible impacto
en el control de la operación en ITER y en reactores de fusión), desarrollado
en colaboración con el grupo del Instituto Nacional de Fusión (NIFS) de
59
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Japón, y la investigación del efecto de la topología magnética en estabilidad
y confinamiento, esenciales para determinar los criterios de optimización
de física de stellarators. Estas observaciones precisan de estudios
experimentales y teóricos para clarificar los mecanismos de física básica
que subyacen, destacando los esfuerzos en el campo de las teorías cinética
y giro-cinética para profundizar en los mecanismos de transporte. En este
campo se señala el acuerdo cualitativo entre medidas experimentales de
asimetrías de potencial del plasma en superficies magnéticas en TJ-II y
simulaciones giro-cinéticas en colaboración con el Instituto Max Planck.
Imagen 31. Simulación de TJ-II
Se han mejorado los sistemas de diagnóstico y equipamiento del TJ-II,
incluyendo la exitosa operación del inyector de pastillas de hidrógeno y un
segundo inyector de iones pesados (HIBP) desarrollados respectivamente
en colaboración con el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (EEUU) y los
Institutos Kurchatov (Rusia) y Kharkov (Ucrania), y la operación con
limitadores de litio líquido, explorando soluciones alternativas para aliviar
el problema de la interacción plasma-pared en reactores de fusión. En
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
particular, los resultados iniciales obtenidos con el segundo inyector HIBP
muestran evidencia experimental de macro-estructuras con propiedades
de flujos zonales en el interior del plasma en TJ-II.
En el tokamak JET se ha realizado una intensa campaña investigando una
pared interior, a base de berilio y wolframio, similar a la de ITER y el
estudio de escenarios de plasmas preparatorios para la campaña DT
inicialmente prevista para 2018. El CIEMAT se ha centrado en la explotación
científica del sistema de cámaras rápidas intensificadas desarrollando
estudios de transporte e interacción plasma-pared y sistemas de predicción
de disrupciones. Los estudios de detección de disrupciones con relevantes
tasas de éxito son esenciales para desarrollar escenarios de operación en
ITER.
En relación con la participación en ITER, se han continuado las tareas de
diseño en los sistemas de control, sistema de adquisición de datos,
calentamiento de plasma, diagnósticos y módulos de test de envolturas
regeneradoras. En particular, se ha consolidado la participación española
en el diseño de sistemas de diagnóstico para ITER / “Fusion for Energy” con
participación en el sistema de control de posición del plasma mediante
reflectometría de microondas (en colaboración con el Instituto Superior
Técnico (IST) portugués) y en el diseño del sistema visible infrarrojo (junto
con el laboratorio francés CEA-Cadarache) destacándose la suma de
esfuerzos del CIEMAT y del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial
(INTA) en las tareas de diseño óptico y desarrollo de prototipos.
60
Índice
4.3.2
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Ingeniería de fusión
En éste ámbito se incluye el mantenimiento y mejora del dispositivo TJ-II, la
participación española en el proyecto JT60 y la contribución al desarrollo de
componentes y sistemas para ITER.
Dentro del proyecto JT60, el CIEMAT ha sido encargado para la
contratación y seguimiento de la fabricación del cuerpo intermedio de la
vasija del criostato. Se han iniciado los trabajos sobre las tres primeras
piezas, lo que es equivalente a un cuarto del total del componente.
Además, se ha procedido al corte de las chapas del material base, la
preparación de bordes, conformado y la soldadura entre las diferentes
piezas de partida y se ha iniciado el mecanizado de algunos huecos donde
se insertarán los puertos para permitir el acceso a su interior.
Por otro lado, en el proyecto ITER se ha continuado con el diseño de dos de
los diagnósticos del experimento: el reflectómetro para el posicionamiento
del plasma (PPR) y el sistema de detección de temperatura mediante
espectroscopia en el rango visible e infrarrojo (Vis/IR). Como actividades
más destacables, en el primero se ha iniciado la determinación de la
El CIEMAT de un vistazo
arquitectura básica del diagnóstico, y en el segundo se han definido una
serie de prototipos que será necesario ensayar para demostrar que los
componentes internos de la cámara de vacío pueden realizar su función en
las condiciones de alta radiación y alto flujo neutrónico.
4.3.3
Durante la parada de verano se ha procedido al mantenimiento del
generador impulsional en la fuente de alimentación eléctrica del TJ-II. Se ha
llevado a cabo el cambio de las cuñas que sujetan el bobinado del estator,
de las que un 30% estaban ya flotantes, y la reparación de las conexiones
interpolares del rotor, lo que ha obligado al desmontaje y montaje de tres
polos y el equilibrado de la máquina.
Actividades desarrolladas
Tecnologías para fusión
El CIEMAT es el organismo designado por el Ministerio de Economía y
Competitividad para llevar a cabo los compromisos españoles en los
proyectos del “Broader Approach to Fusion” y en este sentido se ha
avanzado significativamente en los dos proyectos que lo integran: IFMIF y
JT60.
Respecto a IFMIF se ha desarrollado una propuesta (incluyendo el
conceptual design report) para la instalación que podría construirse como
siguiente paso al finalizar el proyecto IFMIF-EVEDA. Se ha trabajado en el
diseño y fabricación de diversos sistemas del Linear IFMIF Prototype
Accelerator (LIPAc) como el sistema de diagnósticos (diagnostic plate), la
línea de media energía (MEBT) y los sistemas de radiofrecuencia de alta
potencia necesarios para la puesta en marcha de la primera parte del
acelerador (RFQ y cavidades buncher) entre otros subsistemas. Cabe
destacar que la propuesta realizada por el CIEMAT (conocida como DONES)
fue seleccionada como la opción europea para la instalación que podría
construirse como siguiente paso al finalizar el proyecto IFMIF-EVEDA.
Además, un miembro del CIEMAT ha sido seleccionado como responsable
del proyecto europeo para las actividades a desarrollar en el marco del
consorcio EUROfusion en relación con este proyecto.
61
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 32. Típica estructura microporosa usada en un sistema CPS como el
de los limitadores del TJ-II. Izquierda: rellena con Li. Derecha: vacía
Asimismo, se han realizado actividades de investigación en materiales
aislantes, estructurales y funcionales, modelización computacional,
manipulación remota, metales líquidos y envolturas regeneradoras. Estas
actividades conforman la participación española en el programa europeo
para el diseño del reactor DEMO, especialmente en el área de materiales,
neutrónica y seguridad, manipulación remota y envolturas regeneradoras,
y el proyecto de la Instalación de Tecnología de Fusión (TechnoFusión).
El CIEMAT es responsable europeo de la coordinación de las actividades
relacionadas con la alternativa DCLL para la envoltura regeneradora y del
programa de materiales aislantes.
62
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
4.4
COMBUSTIBLES FÓSILES (VALORIZACIÓN
ENERGÉTICA)
E
n esta área se analiza la combustión, con objeto de lograr procesos más
limpios y eficaces mediante el desarrollo de sistemas avanzados de
combustión y gasificación, así como el análisis, la separación y la limpieza
de los gases procedentes de la gasificación. Estos procesos se aplican a
combustibles fósiles (carbón), biomasa y residuos (procedentes de
procesos industriales, aguas residuales, etc.). Igualmente, se estudian los
procesos de captura de CO2.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.4.1 Combustión y gasificación
4.4.2 Procesado de gases
4.4.1
Combustión y gasificación
En combustión, se ha estudiado el comportamiento térmico de la fracción
bioestabilizada del combustible recuperado del tratamiento de residuos en
tres instalaciones repartidas por territorio nacional, clasificándose la
fracción bioestabilizada según la normativa UNE-EN 15359:2012.
Atendiendo al poder calorífico inferior (PCI) la muestra procedente de
Madrid es clase 3 mientras que las otras dos muestras se engloban en la
clase 4; en función del contenido en Cl todas la muestras son de clase 3 y,
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
según el contenido en Hg, la muestra de Madrid es de clase 3 y las otras
dos muestras de clase 1. La tecnología experimentada en estas mediciones
permitirá aprovechar la energía contenida en más de un millón de
toneladas al año de materiales de desecho que en este momento se
depositan en vertederos. Además, supondrá un ahorro de las emisiones de
CO2 que se producirían si esa cantidad de residuos acabase depositada en
vertederos (proyecto PROCSR).
Se ha estudiado el comportamiento de
metales traza, en especial el Hg, en
caldera de lecho fluidizado en condiciones de oxicombustión comprobando
la gran influencia del contenido de inquemados en la retención del Hg en
cenizas mostrándose una mayor presencia de Hg2+ al incrementar el contenido de O2 presente en el comburente
(proyecto METRAOXI).
Se ha finalizado la evaluación del
comportamiento térmico de la biomasa
de cardo en caldera de lecho fluidizado
burbujeante (proyecto CARDENER).
En gasificación, se ha demostrado la
viabilidad técnica de producción de
Imagen 33. Gasificador de
lecho fijo downdraft utilizado
en proyecto CHILE
63
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
energía eléctrica mediante gasificación usando como combustible residuos
del sector maderero de la región de la Patagonia chilena. Para ello se ha
utilizado como combustible Nothofagus pumilio, conocido como madera de
lenga, y un gasificador de lecho fijo con tecnología downdraft (10 kW, tipo
Imbert) montado e instrumentado en el Laboratorio del Centro de Recursos
Energéticos (CERE) de la Universidad de Chile, bajo las indicaciones de
investigadores del CIEMAT. Las campañas experimentales realizadas han
permitido demostrar que un gasificador downdraft comercial, con limpieza
de gas, motor y generador incorporados, muy sencillo de operar y
utilizando biomasa autóctona, puede producir energía eléctrica para uso
doméstico, sustituyendo a un generador de gasoil (proyecto CHILE).
Se ha diseñado y se está finalizando la construcción de una instalación
modular de gasificación escala bench de lecho fluidizado burbujeante
atmosférico, con craqueo térmico y unidades de depuración y procesado
del gas de síntesis incorporadas a instalar en las proximidades de las
plantas de tratamiento de gases del CIEMAT. La capacidad de tratamiento
de combustible es de aproximadamente 1,5 kg/h de biomasa y permitirá la
operación con aire, aire enriquecido u oxígeno-vapor como agentes
gasificantes (proyecto INNPACTO BIOH2).
4.4.2
Procesado de gases
Se ha estudiado, a escala laboratorio, la captura de CO2 en pre-combustión
para dos tipos de adsorbentes (hidrotalcitas promocionadas con K y
dolomitas) determinando la influencia del método de preparación y
activación del adsorbente y los principales parámetros que influyen en la
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
capacidad de captura, presión y contenido de vapor de agua. Esto ha
permitido seleccionar a la hidrotalcita Mg61-K2CO3 como mejor adsorbente
para realizar ciclos de adsorción y regeneración y para estudiar su
comportamiento en reactor de membrana (proyecto CAPHIGAS).
En captura y valorización de CO2 en post-combustión, se han llevado a cabo
estudios a escala piloto de comportamiento a lo largo de múltiples ciclos de
adsorción-desorción del electrocatalizador identificado como más
prometedor para captura electropromovida de CO2 (Pt-K-βAl2O3) en
presencia de mezclas gaseosas sintéticas de composición similar a las de
gases de combustión y en condiciones representativas de su potencial
aplicación industrial. También se ha estudiado el comportamiento a largo
plazo del electrocatalizador más prometedor para valorización
electropromovida de CO2 a combustibles (Cu-K-βAl2O3). Se observó una
pérdida de eficiencia y selectividad del catalizador durante el ensayo, pero
se puso a punto un procedimiento de regeneración in situ por vía
electroquímica que permitió alargar su vida útil. Se llevó a cabo la
caracterización físico-química de ambos electrocatalizadores, tanto recién
preparados como tras su uso en procesos de captura y valorización
electropromovida de CO2, para el estudio de los fenómenos de
desactivación potencial de los mismos. Posteriormente, se llevó a cabo la
evaluación de la viabilidad tecnológica de ambos procesos.
Asimismo se ha llevado a cabo, en el Laboratorio de procesos químicos y
electroquímicos de la Universidad de Patras (Grecia), la preparación de
electrocatalizadores consistentes en pellets circulares de electrolito sólido
64
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
cerámico (K-βAl2O3 o YSZ)
de 20 mm de diámetro y
1-2 mm de espesor recubiertos en una de sus caras
por un metal activo (Cu,
Ru-W y Co) correspondiente (catalizador/electrodo de trabajo) y en la otra
por Au (contraelectrodo
/electrodo de referencia)
utilizando, entre otras, técnicas avanzadas de screen
printing y sputtering. Se ha
llevado a cabo, por el
Imagen 34. Estación para estudios de
método de impregnación
eliminación de alquitranes de gases de
gasificación
húmeda incipiente, la
síntesis de varios catalizadores convencionales de Cu soportados (polvo) (Cu/TiO2, Cu/YSZ y
Cu/Al2O3) con vistas a la comparación de su comportamiento con el
electrocatalizador más prometedor para valorización electropromovida de
CO2. Además, se estudió la hidrogenación de CO2 a combustibles sobre los
catalizadores y electrocatalizadores, preparados a escala laboratorio, con
objeto de profundizar en el estudio de aspectos básicos implicados en la
aplicación del fenómeno de la promoción electroquímica de la catálisis al
proceso de hidrogenación de CO2 a combustibles (proyecto PROMOCAP).
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
En cuando a la producción de hidrógeno, se ha estudiado un sistema
integrado catalizador-adsorbente-membrana para la captura simultánea de
CO2 y separación del hidrógeno, contribuyendo ambas a la mejora de la
conversión de la reacción water-gas shift (WGS). Se han comparado los
resultados, en términos de conversión de CO y permeabilidad de H2, para
los sistemas independientes, catalizador+adsorbente y membrana,
determinando las mejores condiciones de operación para ambos sistemas
(proyecto CAPHIGAS).
Se está evaluando, a escala de laboratorio la actividad catalítica de
catalizadores WGS ácidos, es decir, capaces de operar en corrientes con
presencia de H2S, para la producción de hidrógeno mediante la reacción de
gas de agua. Avanzando un paso más se ha estudiado el comportamiento
de materiales bifuncionales novedosos que incorporan actividad para la
reacción shift con captura simultánea del CO2 producido. Con este nuevo
tipo de materiales se espera obtener, durante la etapa de adsorción, una
corriente de H2 puro sin las limitaciones derivadas de la no homogeneidad
de los lechos dobles de adsorbente-catalizador, reduciendo a la vez la carga
de mezcla adsorbente/catalizador empleada. Tanto el catalizador como el
material bifuncional han sido sintetizados en los laboratorios del Instituto
de Tecnología Química del CSIC (proyecto INNPACTO BIOH2).
Respecto a la depuración y procesado de gases se han sintetizado
catalizadores selectivos y estables para el reformado de alquitranes,
estudiando, a escala de laboratorio, su actividad y selectividad en gases con
composición similar a la de los gases de gasificación de fangos de una
65
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
estación depuradora de aguas residuales. Los catalizadores muestran
conversión completa de tolueno (compuesto modelo de alquitrán) en
ensayos de larga duración (>100 h). En paralelo, se ha desarrollado una
metodología analítica, basada en cromatografía de gases acoplada a
espectrometría de masas, para la determinación en continuo de la
distribución de productos y de la conversión de alquitranes, evitando los
problemas inherentes a los sistemas de muestreo y análisis discontinuo
como la especificación técnica CEN/TS 15439 o la utilización de cartuchos
de adsorción en fase sólida (SPA) (proyecto CATARSYS).
66
Índice
4.5
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
PARTÍCULAS ELEMENTALES Y ASTROPARTÍCULAS
S
e realizan actividades en la física experimental de altas energías, a
través de experimentos en colaboraciones internacionales con
aceleradores de partículas en grandes laboratorios (CERN, Fermilab), y en la
astrofísica de partículas, con instrumentos para su instalación en la
Estación Espacial Internacional y en los telescopios Víctor M. Blanco (Chile)
y William Herschel (La Palma). Las complejas necesidades de cómputo,
asociadas a la recogida y procesamiento de datos de estos experimentos,
precisan de la realización de actividades de desarrollo e implementación de
tecnologías Grid, también trasladables a otros entornos científicos. Como
en fusión nuclear, es destacable en esta área el apoyo del CIEMAT a la
Industria de la Ciencia para la construcción de grandes instalaciones
científicas.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.5.1 Física experimental de altas energías
4.5.2 Astrofísica de partículas
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
prácticamente duplicada. Se ha
finalizado la actualización de una
parte sustancial de la electrónica de
toma de datos de las cámaras de
muones y se han efectuado las
reparaciones necesarias en el
sistema. Se han realizado diversas
búsquedas, como la de nuevos
Imagen 35. Extracción de la
bosones de Higgs más masivos, o la
cámara de deriva MB4 del Sector 4
producción de la partícula superde la rueda central de CMS.
Crédito: CERN
simétrica del quark Top, donde el
CIEMAT ha estado a cargo del grupo de estudios de los primero datos de
producción del mismo. Estas búsquedas se han completado con estudios de
posibles desviaciones en las propiedades del quark Top y el análisis
detallado de la producción de bosones W en colisiones de iones pesados.
Además, el CIEMAT ha liderado la planificación y los estudios para futuras
modificaciones del detector del barril de muones de CMS, estando al cargo
de la organización del grupo de búsquedas genéricas de todo tipo de
nuevas partículas.
4.5.3 Computación para altas energías
4.5.1
Física experimental de altas energías
Se ha trabajado en la preparación del detector y análisis de datos para una
nueva fase del proyecto CMS en la que la energía del acelerador se verá
Dentro del experimento Double Chooz se han publicado los resultados más
precisos de θ13 con mayor estadística y técnicas de análisis novedosas
utilizando los datos de un solo detector y se ha instalado el segundo
detector, operativo desde diciembre de 2014. Con ambos detectores se
podrá obtener un valor más preciso de θ13.
67
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
La colaboración Argon Dark Matter (ArDM) ha llenado el detector, situado
en el Laboratorio Subterráneo de Canfranc (España), con Ar tomando datos
de una manera automatizada. El análisis de los mismos ha demostrado un
funcionamiento estable del detector durante las operaciones de criogenia.
Se han realizado estudios sistemáticos de la calibración de energía con
fuentes de 83Kr, 57Co y 4He que indican una buena linealidad en la captación
de luz.
En el estudio de detectores para International Linear Collider (ILC) se han
realizado pruebas con haces de partículas del CERN del prototipo de
calorímetro hadrónico de ~1m3 y casi medio millón de canales de lectura
semidigital (SDHCAL). Las pruebas han demostrado que esta tecnología es
adecuada para experimentos en colisionadores lineales y permitirán
determinar las prestaciones que se pueden alcanzar. Además, se ha
diseñado una electrónica para del control de la lectura y la comunicación
con sistema de adquisición de datos, que se integrará en un nuevo sistema
de adquisición de datos.
4.5.2
Astrofísica de partículas
Respecto al experimento Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) en la
Estación Espacial Internacional (ISS) se ha continuado con la adquisición de
datos sobre rayos cósmicos de forma casi ininterrumpida, lo que ha
permitiendo seguir acumulando estadística al mismo ritmo que en años
precedentes (16.000 millones de datos por año). En 2014 se han
presentado las medidas del flujo de positrones y de electrones hasta
energías de 500 GeV y 700 GeV respectivamente. En ambos casos, los
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
espectros no son compatibles con una simple ley de potencias y requieren
de la existencia de un flujo adicional de una fuente externa. También se ha
calculado el flujo total de electrones y positrones, canal que permite
ampliar el rango energético de la medida del flujo de leptones hasta 1 TeV
y se ha presentado una extensión de la medida de la fracción de positrones
sobre electrones y positrones realizada en 2013. Al incrementar en un
factor 1,7 la estadística respecto al 2013, los nuevos resultados han
mejorado la precisión de la medida y han permitido ampliar el rango
energético de la misma, llegando a valores de 500 GeV. Los resultados
muestran que la fracción de positrones alcanza un máximo alrededor de
200 GeV, valor a partir del cual no sigue aumentando.
Se ha continuado con el estudio de la energía oscura gracias a los proyectos
Dark Energy Survey (DES) y Physics of the Accelerating Universe (PAU). El
cartografiado DES finalizó la primera campaña de toma de datos en febrero
y se inició la segunda en agosto. Además, se está finalizando el análisis
científico de los datos recogidos en el periodo de validación científica y el
procesado de los datos de la primera campaña. En relación al proyecto
PAU, se ha finalizado la construcción de todos los elementos PAUCam, y se
ha iniciado su ensamblaje final, para realizar la instalación en el telescopio
William Herschel (WHT) en 2015.
Han continuado las actividades de construcción del detector de radiación
cósmica gamma en el Cherenkov Telescope Array (proyecto CTA). Se ha
avanzado en un diseño mecánico común de los distintos telescopios
(Medium Size Telescopes-MST y Large Size Telescopes -LST) que incluye las
68
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
interfaces para la electrónica y el sistema de refrigeración, y se ha
comenzado la construcción de la mecánica del prototipo a escala completa
de la cámara de los LST.
galaxias anfitrionas de SN-Ia de redshift intermedio y alto, y en la
modelización de la evolución química en 2D gracias a las estancias en la
Universidad de Chile (Santiago de Chile) y en el INAOE (Puebla, México).
Por otro lado, se ha producido una serie de tarjetas de backplane para
equipar demostradores tecnológicos en Francia y Japón, y se ha
desarrollado una modificación del diseño validado con el fin de mejorar el
rendimiento en labores de calibración y distribución de señales analógicas.
Se ha desarrollado, producido y probado una versión del ASIC de Level 1
que mejora el comportamiento del mismo respecto a offsets en su parte
analógica. Además, se ha continuado con el desarrollo del paquete de
software del sistema de análisis de datos en tiempo real de CTA, centrada
en la implementación de extractores de señal en GPUs.
4.5.3
Imagen 36. Instrumento AMS
instalado en el eje principal de la
Estación Espacial Internacional.
Crédito: NASA
Respecto
a
los
estudios
relacionados con la evolución de las
galaxias, se han finalizado los
nuevos modelos de evolución
química. Se ha realizado una
campaña de observaciones en La
Palma (Santa Cruz de Tenerife) para
la determinación de abundancias
en galaxias locales que hayan
tenido supernovas de tipo Ia (SNIa). Además, se ha trabajado en la
medición de abundancias de
Computación para altas energías
El CIEMAT contribuye a la computación que requieren los experimentos del
Gran colisionador de hadrones (LHC) del CERN para el almacenamiento,
procesado y análisis de los datos de colisiones protón-protón gracias a los
dos centros de computación englobados en la red de computación
distribuida mundial Worldwide LHC Computing Grid (WLCG). El Puerto de
Información Científica (PIC, Bellaterra, Barcelona), considerado centro de
referencia en España en el campo del procesamiento masivo de datos
científicos, opera como uno de los 12 Tier-1 existentes en WLCG en el
mundo. Además, en la sede de Madrid-Moncloa se opera un centro Tier-2.
Actualmente, el centro Tier-1 del PIC dispone de una capacidad de
almacenamiento 4 PB en servidores de disco y 6 PB en un sistema
robotizado de cinta magnética. El centro Tier-2 ha alcanzado una capacidad
de 1.400 núcleos de procesamiento y 1,2 PB de almacenamiento en disco.
En 2014, el PIC ha sido utilizado principalmente en los proyectos CMS y
ATLAS dentro de los experimentos del LHC. Se ha contribuido al desarrollo,
pruebas y operaciones del sistema de computación distribuida de dichos
proyectos. Asimismo se ha contribuido con el 5% de la CPU utilizada por
CMS y ATLAS (que representa el 6,5% de los centros Tier-1 en estos
experimentos) y se ha alcanzado una disponibilidad y fiabilidad de uso del
centro del 98%, por encima del 90% requerido para este tipo de centros.
69
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Respecto al Tier-2, ha sido utilizado principalmente por el proyecto CMS. En
él se ha contribuido de manera activa al desarrollo e integración del
sistema de análisis de datos y a la ejecución de trabajos de procesamiento
de forma paralela utilizando múltiples núcleos de procesamiento en una
misma aplicación. Se ha contribuido con el 5% de la CPU utilizada por CMS
en los centros Tier-2, unos 10 millones de horas de CPU, y se ha alcanzado
una disponibilidad y fiabilidad de uso del 97%, muy por encima del 80%
mínimo exigido para este tipo de centros.
Se ha participado en el desarrollo de las actividades de los proyectos
europeos y nacionales de e-ciencia basados en computación Grid y otras
formas de computación científica tales como cloud computing y
computación paralela GPU, produciendo códigos científicos de alto
rendimiento para problemas cosmológicos así como en el proyecto
europeo EGI-Inspire, cuya misión es establecer una e-Infraestructura
europea sostenible y fiable que pueda dar soporte a las necesidades de
análisis de datos a gran escala que tienen hoy en día los científicos
europeos y sus socios internacionales.
70
Índice
4.6
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
BIOLOGÍA Y BIOMEDICINA
S
e trabaja en cuatro campos: la hematopoyesis y terapia génica, que
desarrolla nuevas terapias celulares, génicas y farmacológicas dirigidas
al tratamiento de enfermedades hereditarias o adquiridas de las células
sanguíneas; la biomedicina epitelial, en la que se estudian los mecanismos
moleculares y celulares que subyacen en los procesos fisiológicos y
patológicos de distintos epitelios; la oncología molecular, con estudios
encaminados a la caracterización genómica, proteómica y funcional de
diversos tumores humanos; y las aplicaciones de radioisótopos,
relacionadas con el marcaje con radioisótopos de moléculas de interés
biológico para su potencial aplicación como radiotrazadores en estudios de
radiofarmacia experimental, imagen molecular y farmacocinética.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.6.1 Hematopoyesis
4.6.2 Biomedicina epitelial
4.6.3 Oncología molecular
4.6.4 Aplicaciones de radioisótopos
4.6.1
Hematopoyesis
En 2014 se han desarrollado dos vectores lentivirales: el primero de ellos
con objeto de desarrollar un protocolo de terapia génica de una anemia
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
hereditaria (deficiencia en piruvato quinasa eritrocitaria ó PKD), que ha
sido designado por la Comisión Europea (CE) como un medicamento
huérfano (ref. EU/3/14/1130) para el tratamiento de esta patología; y el
segundo de ellos, también considerado como medicamento huérfano, para
el tratamiento de la anemia de Fanconi. Es de destacar que la CE ha
establecido como objetivo prioritario en el campo de las enfermedades
raras el desarrollo en Europa de un total de 200 medicamentos huérfanos
para el año 2020.
Con relación al tratamiento
génico de una inmunodeficiencia
congénita (deficiencia de adhesión leucocitaria tipo I), se ha
desarrollado una colección de
vectores lentivirales que han
mostrado su eficacia para corregir
el fenotipo de la enfermedad,
tanto en células humanas como
de ratón.
Imagen 37. Colonia de células
pluripotentes inducidas (iPS) de ratón
En terapia génica y reprogramación celular, se han completado los estudios que han permitido
demostrar la posibilidad de generar células sanguíneas libres de
enfermedad a partir de células de la piel de animales modelo de anemia de
Fanconi, así como de pacientes con esta enfermedad. Por otra parte, se ha
podido demostrar la posibilidad de realizar el tratamiento génico
71
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
insertando el gen terapéutico en una región definida del genoma humano,
en lugar de insertarlo al azar. También, en relación con la anemia de
Fanconi, se han realizado estudios que han permitido demostrar la
relevancia de esta ruta en otras patologías tales como la leucemia mieloide
crónica.
Se ha puesto en marcha un ensayo clínico para la colecta de progenitores
hematopoyéticos de pacientes con anemia de Fanconi (EUROFANCOLEN7PM). Asimismo se han reclutado los cuatro primeros pacientes, en los
Hospitales del Niño Jesús de Madrid y Val de Hebrón de Barcelona,
habiéndose conseguido recolectar y criopreservar células madre
hematopoyéticas para su posterior uso en un ensayo clínico de terapia
génica. Estudios realizados en modelos de ratón han permitido optimizar
protocolos de acondicionamiento de potencial aplicación en este tipo de
ensayos.
Se ha concluido el estudio de la seguridad, tolerabilidad y eficacia asociada
a un tratamiento con células mesenquimales estromales de pacientes con
artritis reumatoide refractarios a otros tratamientos (REGENERA-7PM), así
como la monitorización de los pacientes tratados con este tipo celular.
4.6.2
Biomedicina epitelial
En modelos de enfermedades cutáneas se ha desarrollado un abordaje de
terapia génica para la enfermedad rara lipodistrofia congénita
generalizada, que ha supuesto un importante avance en pos de un posible
tratamiento.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha estudiado la posibilidad de regenerar piel humana in vivo a partir de
un clon de células madre epidérmicas modificadas genéticamente por
edición génica (inserción de un transgen dirigida por recombinación
homóloga). Este trabajo ha demostrado que a pesar de su baja eficiencia
actual, la terapia génica por edición tiene potencial clínico ya que las
células madre adultas modificadas genéticamente pueden llegar a aislarse y
ser capaces de regenerar un tejido como la piel.
Se ha comenzado un nuevo proyecto cuyo objetivo es demostrar la validez
de nuevas estrategias terapéuticas para tres enfermedades raras de piel
(ictiosis lamelar, síndrome de Netherton y epidermólisis bullosa). Se
estudiará en modelos animales la validez de nuevos abordajes terapéuticos
para dichas enfermedades de forma pre-clínica.
En relación al desarrollo de modelos experimentales humanizados en
medicina regenerativa se ha demostrado la capacidad de regenerar
epitelio oral mediante trasplante de equivalentes bioingenierizados en un
paciente pediátrico con microsomía facial y, en colaboración con la
Universidad Carlos III de Madrid, se ha desarrollado, utilizando técnicas de
ingeniería de tejidos y espectroscopia óptica, un sistema óptico para
determinar de forma no invasiva la vascularización de un tejido
bioingenierizado implantado en ratones.
Se ha demostrado el estado pro-oxidativo y la afectación de las
mitocondrias en el síndrome de Kindler, enfermedad rara de piel con
fragilidad, envejecimiento prematuro cutáneo y predisposición al cáncer.
72
Índice
4.6.3
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Oncología molecular
Se ha continuado con los estudios sobre las bases moleculares del cáncer,
generando y analizando diversos modelos animales y caracterizando los
aspectos genómicos de esta patología en pacientes humanos y en los
modelos transgénicos centrándose en cáncer de piel no melanoma, de
cabeza y cuello, de pulmón, de mama, de vejiga y de próstata.
En el cáncer de piel no melanoma, que representa aproximadamente el
50% de los tumores diagnosticados anualmente en poblaciones humanas,
se ha caracterizado, a partir de modelos transgénicos, el papel relevante
que desempeña el gen CYLD como supresor de metástasis de los tumores
cutáneos escamosos (denominados SCCs). Se ha demostrado que la
proteína IKKα promueve en ratones transgénicos el desarrollo de SCCs y
favorece la aparición de enfermedades cutáneas similares a la psoriasis y la
ictiosis humana. Por otro lado, se ha determinado que la función supresora
tumoral de IKKβ en el cáncer de piel no es dependiente de la proteína p53,
pero sí lo es de los supresores tumorales p16INK4A o p19ARF. Y se ha
establecido cómo la activación del oncogén Akt en la población de células
madre epidérmicas les confiere características de células madre tumorales.
Respecto al cáncer de cabeza y cuello se ha demostrado la función
cooperativa entre los genes supresores pRb y p21 en modelos transgénicos.
Se ha comenzado una línea de investigación encaminada a la búsqueda de
fármacos antitumorales para el tratamiento de cáncer oral en el que se ha
determinado la efectividad de los compuestos EC70124 y prodigiosina
como potenciales inhibidores del desarrollo tumoral. Se han identificado
Actividades desarrolladas
inhibidores del factor de
crecimiento epidérmico (EGFR)
y se continúa evaluando la
especificidad de inhibidores
farmacológicos de la vía de
señalización PI3K/Akt/mTOR.
Ambas vías moleculares están
directamente implicadas en el
desarrollo de esta patología en
los pacientes humanos.
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 38. Discriminación de genes
(filas) aumentados (rojo) y disminuidos
(azul) en tumores humanos (columnas)
en función de las alteraciones en los
genes FGFR3 y PIK3CA
En lo referente al cáncer de
vejiga, se ha demostrado la
relevancia de la maquinaria de
remodelación de la cromatina en esta patología. Se ha establecido un eje
regulador que conecta funcionalmente estas moléculas con el control del
ciclo celular y con determinados microARNs. Se han generado dos nuevos
modelos de este tipo de cáncer, mediante manipulación genética en ratón,
que están siendo evaluados como herramientas de cribado farmacológico
de compuestos con capacidad antitumoral.
En relación con el cáncer de próstata, en colaboración con el Institute of
Oncology Research (Suiza), se han analizado las interacciones moleculares
que existen entre células tumorales y del sistema inmune, y que están
implicadas en procesos de inhibición de senescencia tumoral y resistencia a
tratamientos de quimioterapia.
73
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
En cuanto al cáncer de pulmón, se han generado modelos de tumores
neuroendocrinos de alto y bajo grado. En particular, se destaca un modelo
de carcinoma neuroendocrino de célula grande, que reproduce con gran
fidelidad las características de la enfermedad en humanos, para la que no
hay terapias efectivas. Se han desarrollado técnicas de imagen molecular
para el seguimiento in vivo no invasivo de estos tumores. Finalmente, se ha
establecido una colaboración con el Instituto Technion (Israel) y la
Universidad Complutense de Madrid, para determinar la presencia de
nuevos marcadores volátiles en el aliento de ratones sanos y enfermos que
permitan el diagnóstico, la detección precoz y la identificación de
poblaciones de riesgo en humanos.
En relación al cáncer de mama (tipo de tumor más frecuente en mujeres),
mediante mutagénesis por transposición en glándula mamaria de ratones
transgénicos, se ha determinado la importancia de diversos genes de la vía
de la GTPasa Ras en la transformación tumoral.
4.6.4
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha diseñado y fabricado un generador de 44Ti/44Sc con la posibilidad de
disponer de radiofármacos emisores de positrones (radiofármacos PET)
marcados con 44Sc para uso en estudios preclínicos.
Mediante imagen molecular PET, además de los estudios con 68Ga, se han
evaluado, con el Instituto de investigación sanitaria Fundación Jiménez
Díaz, el consumo de glucosa en el miocardio de ratas diabéticas con 18FFDG, la detección de tumores de vejiga en distintos modelos animales
mediante tomografía axial computarizada (TAC) y la detección de tumores
de cerebro (glioblastoma) mediante Inmuno-PET (anticuerpos monoclonales marcados con 89Zr) en ratones xenograft con el Centro Nacional de
Investigaciones Oncológicas (CNIO).
En farmacocinética, se han realizado estudios farmacocinéticos y de
biodistribución de polímeros terapéuticos marcados con 68Ga para el
tratamiento de una amiloidosis rara en colaboración con el Centro de
Investigación Príncipe Felipe (Valencia).
Aplicaciones de radioisótopos
En el campo de la radiofarmacia experimental, se ha desarrollado un
generador de 20 mCi de 68Ge/68Ga y se ha determinado el período de
semidesintegración del 68Ga. Como aplicación de su uso preclínico en el
ámbito de la imagen molecular, se ha puesto a punto un método de
detección de meningiomas en modelos animales con 68Ga-octeótridos, en
colaboración con el Laboratorio de imagen médica del Hospital General
Gregorio Marañón, así como la detección de determinados tumores de
pulmón en modelos animales.
74
Índice
4.7
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
MEDIO AMBIENTE
E
n esta área se estudian los efectos medioambientales asociados a la
producción de la energía y los derivados de la industria, agricultura,
transporte y residuos. Se analizan los procesos físico-químicos que
experimentan los contaminantes emitidos procedentes de diversas fuentes,
entre ellas las instalaciones industriales y/o energéticas, y sus efectos en la
atmósfera, en suelos, en ecosistemas y en agrosistemas. Se trabaja en el
desarrollo de estrategias de conservación y recuperación de
emplazamientos. También se investigan las bases científicas del cambio
climático, el seguimiento y monitorización del mismo, los impactos que
produce en ecosistemas y el desarrollo de nuevas tecnologías utilizadas
para frenar el cambio climático, como son los estudios relacionados con el
almacenamiento de CO2 en formaciones geológicas. Es destacable la
investigación normativa en apoyo al Gobierno, para la discusión de
Directivas y lanzamiento de las mismas.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.7.1 Contaminación atmosférica
4.7.2 Suelos y geología ambiental
4.7.3 Cambio climático
4.7.1
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Contaminación atmosférica
En caracterización de la contaminación atmosférica, se han continuado los
estudios sobre contaminación fotoquímica y el material particulado y la
mejora y optimización de técnicas de medida de la contaminación
atmosférica.
Se han caracterizado distintas propiedades microfísicas del aerosol
atmosférico, continuando con el estudio de los procesos de formación del
aerosol atmosférico en áreas urbanas. Se ha finalizado el estudio sobre las
propiedades higroscópicas de los aerosoles poniendo a punto un canal
Raman para la medida de perfiles verticales de vapor de agua en la
atmósfera mediante el sistema LIDAR. Las medidas en superficie se
realizaron mediante un instrumento HTDMA (hygroscopic tandem
differential mobility analyser), realizado y montado en el CIEMAT.
Mediante un instrumento ACSM (aerosol chemical speciation monitor) se
ha monitorizado en continuo la composición química del aerosol
atmosférico, determinando su niveles medios y patrones de evolución bajo
distintas situaciones atmosféricas. Asimismo, a través de medidas de
propiedades ópticas se ha cuantificado la concentración de black carbon,
principal componente del aerosol de combustión, en distintas fracciones de
tamaño y condiciones atmosféricas, así como en laboratorio. Estas medidas
han permitido caracterizar diferentes propiedades como higroscopicidad o
lo que se conoce como aumento de la dispersión de las partículas por la
humedad relativa (f(RH)) y la absorción y dispersión de luz de las partículas,
75
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
parámetros clave en los cálculos y las interpretaciones de forzamiento
radiativo que determinan el cambio climático.
Se ha realizado un estudio de los niveles de contaminación atmosférica, en
concreto de material particulado, en una zona rural de Andalucía con
problemas medioambientales y se han identificado las posibles causas de
las superaciones de los valores límite que registra este contaminante
atmosférico.
Se ha finalizado la fase inicial de evaluación de propiedades fotocatalíticas
de un conjunto de productos comerciales y tipos de aplicaciones, así como
la fase de desarrollo y puesta a punto de un sistema experimental para la
medida de la variable dependiente (Vd) de NOX sobre superficies
fotocatalíticas en ambiente exterior (proyecto LIFE MiNOX-Street,). Este
sistema experimental, puesto a punto en el CIEMAT, permitirá por primera
vez realizar una caracterización experimental a escala real de la capacidad
de reducción de NOX en atmósfera urbana.
Se ha concluido el estudio de identificación y caracterización de los
episodios de transporte de polvo africano y su impacto en la calidad del
aire en España y se ha realizado la previsión diaria y el estudio de los
episodios ocurridos durante el año 2014.
En modelización de la contaminación atmosférica, se ha continuado con la
evaluación histórica de la calidad del aire en España para el Ministerio de
Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA), mediante la
reevaluación de 2011 y la preevaluación de 2013, utilizando modelos
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
combinados con mediciones de redes de medidas. Se ha participado en los
temas de representatividad espacial de estaciones de calidad del aire y
metodologías de combinación de mediciones y modelos para evaluar la
calidad del aire dentro del Forum for Air Quality Modeling in Europe
(FAIRMODE). Además, se está liderando un estudio de viabilidad de un
ejercicio de intercomparación de métodos para estimar la
representatividad espacial de estaciones de calidad del aire. También se ha
liderado la evaluación de los modelos europeos para calcular del depósito
de contaminantes atmosféricos en Europa (proyecto EURODELTA III). Hay
que destacar el alto grado de incertidumbre asociado a las estimaciones de
depósito de compuestos de azufre y nitrógeno dada la gran dispersión en
los resultados de los distintos modelos. Además, se ha continuado
participando en los grupos de trabajo de monitorización y modelización
(TFMM) y de transporte hemisférico de contaminantes atmosféricos
(TFHTAP) del programa de cooperación para la vigilancia continua y la
evaluación del transporte a gran distancia de contaminantes atmosféricos
en Europa (EMEP) en el marco del Convenio de Ginebra de la Naciones
Unidas sobre contaminación atmosférica a larga distancia.
Se han realizado nuevos desarrollos en modelización de la contaminación a
mesoscala. Se han mejorado las simulaciones de metales pesados en la
atmósfera, de aerosoles secundarios y depósito de contaminantes y la
simulación de la atmósfera urbana teniendo en cuenta los edificios, la
vegetación (arbolado urbano y jardines en azoteas), la radiación solar y los
intercambios de calor. También se han producido mejoras en la aplicación
76
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
del modelo CHIMERE para la modelización de metales pesados, aerosoles
secundarios y depósito de contaminantes atmosférico.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha intentado simular el supuesto efecto descontaminante de los
pavimentos fotocatalíticos. Para ello, se ha desarrollado un modelo
químico que ha sido incorporado al modelo CFD-Street-Canyon (proyecto
LIFE-MINOx).
Se ha elaborado una guía para la modelización integrada en el diseño de
estrategias de mejora de la calidad del aire que está siendo evaluada en
dos ciudades europeas (proyecto APPRAISAL).
Imagen 39. Corte vertical de la distribución de concentración de un contaminante
emitido por coches obtenido mediante simulación numérica (modelo CFD-StreetCanyon) para distintas alturas del arbolado urbano respecto de los edificios
Se han aplicado modelos CFD para simular la dispersión de PM10 emitidas
por calderas de biomasa. El primer estudio indicaría que la implantación
masiva de calderas de biomasa cumpliendo los límites de emisiones legales
en el distrito urbano a estudio de Madrid podría tener un impacto
significativo en la calidad de aire ya que aumentaría de forma significativa
la concentración de PM10; si bien su impacto es mucho menor al uso
masivo de carbón.
Se ha continuado con la estimación del efecto de la vegetación urbana en la
calidad del aire y el confort climático. Destaca la investigación del efecto
del arbolado urbano mediante simulaciones con un modelo CFD-StreetCanyon, que en determinadas condiciones parece reducir la ventilación de
las calles más que eliminar los contaminantes de los coches, lo que lleva a
una acumulación de contaminantes.
Se han comenzado dos nuevos proyectos. Uno de ellos pretende demostrar
la posibilidad de reducir la exposición de las personas que circulan en
bicicleta y a pie por la ciudad a contaminantes atmosféricos urbanos
aplicando nuevas tecnologías y medidas relacionadas con la planificación
urbanística, el diseño urbano y la gestión de la movilidad utilizando como
ciudad de estudio Pamplona (Navarra) (proyecto LIFE RESPIRA). El otro
proyecto desarrollará nuevas técnicas capaces de diagnosticar los
problemas de calidad del aire de una manera integral en entornos urbanos
y evaluar estrategias para su resolución aplicándolas a la ciudad de Madrid
(proyecto TECNAIRE).
En el ámbito de la ecotoxicología de los contaminantes atmosféricos, se
continúa participando en las actividades del Convenio de Ginebra sobre
contaminación atmosférica transfronteriza a gran distancia (CLRTAP) para
la definición de valores umbrales (niveles y cargas críticas) de los
contaminantes atmosféricos para la protección de la vegetación. Estos
valores deben establecerse para los distintos tipos de vegetación europea,
siendo la base para la definición de las políticas europeas de calidad del
77
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
aire y techos de emisión. En este sentido, se ha investigado sobre la
aplicación de los conocimientos científicos en el desarrollo de políticas de
protección medioambiental en Europa y Estados Unidos. El CIEMAT, gracias
a una encomienda de gestión del MAGRAMA, participa en los grupos
científicos y técnicos del Convenio de Ginebra con el objetivo de incorporar
los criterios mediterráneos en el desarrollo de las nuevas metodología de
cargas y niveles críticos y evaluar las implicaciones técnicas que pudiera
conllevar para la gestión de la calidad ambiental en España.
Se han analizado los efectos del ozono (O3) y la fertilización nitrogenada en
el desarrollo de los pastizales anuales en experimentos de fertilización
utilizando mesocosmos de pastos anuales compuestos por especies
asociadas a los encinares del área de Madrid. Los resultados muestran que
la fertilización nitrogenada aumenta la productividad del pasto sin
observarse un aumento en las emisiones de N2O del suelo. Además, un
mayor aporte de N puede compensar los efectos que el O3 provoca en la
disminución del crecimiento del pasto, pero sólo a concentraciones
moderadas de O3. También se ha observado que unas concentraciones de
O3 más altas, aunque similares a los valores que se registran habitualmente
en el centro peninsular, pueden disminuir el efecto fertilizador de un mayor
aporte de N. En experimentos realizados con especies individuales, se ha
observado que el O3 disminuye el crecimiento del trébol Trifolium cherleri,
aumentando la biomasa senescente. Y además el O3 afecta la biomasa
subterránea de manera más importante, resultando en alteraciones de la
tasa tallo/raíz. Estos estudios indican que el O3 puede alterar la estructura y
diversidad de los pastos anuales.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha terminado la toma de
muestras para analizar el
depósito de contaminantes
atmosféricos en un bosque
de encinas en Tres Cantos
(Madrid). Los resultados
obtenidos muestran que
todos los contaminantes
atmosféricos
medidos
muestran fuertes variaImagen 40. Equipamiento de recolección de
ciones estacionales con las
muestras y toma de datos para el análisis en
continuo de material particulado (Sierra de
mayores concentraciones
Madrid)
de O3, NH3 y HNO3 registradas en verano mientras que las concentraciones de NO2 son mayores en
invierno. Se ha encontrado que el throughfall o trascolación no es un buen
indicador del depósito total de N en este tipo de bosques. Por ello, se está
colaborando con Pacific Southwest Resarch Station (Forest Service, EEUU)
para desarrollar nuevas metodologías que permitan calcular el depósito
seco en este tipo de ecosistemas. Se ha detectado una pérdida de NO3 en
agua del suelo en aquellos periodos en los que se produce un depósito
importante de N atmosférico cuando la actividad biológica es baja. Los
resultados subrayan la importancia de la sincronización entre el depósito
de N y la demanda biológica para las estimaciones de cargas críticas.
Se ha continuado con los estudios de los flujos de gases de efecto
invernadero en relación con el depósito de contaminantes y la gestión en
78
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
suelos forestales del Sistema Central. Se ha observado que el incremento
de la entrada de N en un sistema de matorral mediterráneo ocasiona un
aumento de la longitud de los brotes, una disminución en los valores de
respiración del suelo (Rs), un incremento de los compuestos de N
inorgánicos extraíbles del suelo y una ligera disminución de las
comunidades microbianas. La quema controlada disminuye las pérdidas de
C del sistema debido a la Rs, incrementa el contenido de N inorgánico
durante el primer año y disminuye el N orgánico disuelto y el C orgánico
disuelto no observándose un efecto interactivo entre la quema y la
fertilización.
Se ha continuado estudiando la relación entre la RS y varios índices de
teledetección, encontrando una relación entre los denominados Spectral
Shape Indices (SSI) con el índice de área foliar (IAF) y la Rs en cultivos de
maíz y cebada. Además, se ha evaluado la capacidad de estos índices para
representar la evolución fenológica de ambos cultivos.
Se ha seguido con el análisis de los diferentes servicios ecosistémicos, tanto
ambientales como sociales, que pueden ofrecer los bosques urbanos
cuando son gestionados dentro de un contexto de infraestructura verde
(COST FP1204).
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
históricos de concentración de COP en los suelos entre el verano de 2010 y
de 2013 y los niveles de perfluorooctano sulfonato (PFOS) en muestras de
agua superficial, recogidas entre invierno de 2012 y 2013 y verano de 2014,
en la cuenca hidrográfica del río Tajo. Aunque la representatividad de las
series temporales es baja debido al número de campañas realizadas, se
puede observar una tendencia cíclica en las concentraciones de HCB1 en el
aire. Las concentraciones medias de este contaminante aumentan en
otoño e invierno, disminuyendo en primavera y verano. Resulta interesante
corroborar que no existen diferencias en los niveles de concentración de
HCB entre localizaciones urbanas y remotas, mientras que los niveles de
PCDD/F2, PCB3, PBDE4, HCH5 y DDT6 en zonas urbanas son mayores con
respecto a las remotas. A partir de los análisis realizados se puede observar
que el patrón de concentración para las medianas obtenidas con datos de
aire globales (HCB (pg/m3) > PCB (pg/m3) ≈ DDT (pg/m3) ≈ HCH (pg/m3) >
PBDE (pg/m3) >> PCDD/F (fg/m3)) varía considerablemente con respecto al
obtenido en las muestras de suelos (PCB (ng/g) > DDT (ng/g) > PBDE (ng/g)
≥ HCH (ng/g) > HCB (ng/g) >> PCDD/F (pg/g)). En cuanto al contenido de
PFOS en muestras de agua de la cuenca hidrográfica del río Tajo, se ha
observado que la concentración de este contaminante se ve claramente
afectada por las actividades antrópicas (aglomeraciones urbanas y
1
Respecto a contaminantes orgánicos persistentes (COP) se ha continuado
con la vigilancia de COP en algunas matrices y zonas de interés a través de
la realización de cuatro campañas trimestrales de muestreo de aire,
mediante captadores pasivos y el análisis estadístico de los datos obtenidos
en el periodo 2008-2013. También se han obtenido y evaluado los datos
hexaclorobenceno
Policlorodibenzo-p-dioxinas y Policlorodibenzofuranos
3
bifenilos policlorados
4
polibromodifenil éteres
5
hexaclorociclohexanos
6
dicloro difenil tricloroetano y metabolitos
2
79
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
actividades industriales) que influyen sobre este medio acuático. Los datos
obtenidos parecen indicar que los fenómenos de deposición que puede
sufrir este contaminante cuando las aguas están embalsadas, pueden
influir en sus niveles de concentración.
Se ha evaluado la presencia de algunos COP y contaminantes emergentes
en muestras de aire urbano de la ciudad de Madrid utilizando captadores
activos de alto volumen (CAV) equipados con espumas de poliuretano y
filtros de microfibra de vidrio y discriminando entre fase gaseosa y materia
particulada en suspensión. Los policlorobifenilos resultaron ser los
contaminantes mayoritarios (i-PCB y dl-PCB), seguidos de polibromodifenil
éteres, declorane plus (DP) y finalmente policlorodibenzo-p-dioxinas y
policlorodibenzofuranos. El resto de los contaminantes estudiados
(Dec602, 603, 604, CP y mirex) bien no fueron detectados en ninguna de las
muestras o sólo de forma puntual. Los resultados, en concordancia con los
obtenidos en otras ciudades, no sólo confirman la presencia de COP en el
aire de Madrid, sino que evidencian diferencias importantes en cuanto al
fraccionamiento (presencia mayoritaria en la fase gas o en la fase
particulada) entre los distintos analitos y congéneres evaluados. Así,
mientras que PBDE, PCDD/F y DP están principalmente asociados a la
materia particulada en suspensión, los PCB aparecen mayoritariamente en
la fase gas. Los datos obtenidos resultan de gran utilidad para establecer
los niveles de riesgo a los que está expuesta la población y para conocer el
grado de cumplimiento de las normativas relativas a la prohibición y
restricción de este tipo de contaminantes.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha investigado la
transferencia de contaminantes orgánicos emergentes (BDE 2097, DP y PFOS),
desde suelos agrícolas
enmendados con biosólidos
hacia aguas subterráneas y
superficiales, tras varios
eventos de lluvia. En
general, los niveles de estos
Imagen 41. Ensayo de semicampo para valorar
contaminantes en las aguas
la transferencia de COP emergentes desde
suelos agrícolas hacia las aguas de lixiviación y
superficiales son mayores
escorrentía. Finca de La Canaleja (Alcalá de
que en aguas subterráneas,
Henares, Madrid)
lo que evidencia la importancia de los procesos de escorrentía como forma de transferencia de
dichos contaminantes a través de los diferentes compartimentos
medioambientales.
Se ha realizado la evaluación del potencial de bioacumulación de
retardantes de llama halogenados (PBDE y DP) y sustancias químicas
perfluoradas, y su transferencia a través de la cadena alimentaria en
ecosistemas terrestres. Para ello, se han desarrollado ensayos con tres
7
Decabromodifenil éter
80
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
tipos distintos de cultivos hortícolas: espinacas (Spinacia oleracea), tomates
(Solanum lycopersicum L.) y maíz (Zea mays). En los dos primeros casos los
ensayos se diseñaron partiendo de dos mezclas distintas de
suelo+biosólido, mientras que en el tercero el suelo control se dopó con
una cantidad conocida de BDE 209 y PFOS. Todos los ensayos han
evidenciado la acumulación de los compuestos considerados, aunque es
necesario señalar que se han observado diferencias entre las distintas
especies y entre las distintas partes de las plantas. Los índices de
caracterización del riesgo han sido inferiores a la unidad (RCR<< 1)
indicando que en las condiciones de trabajo, el riesgo está adecuadamente
controlado. Los datos obtenidos serán muy útiles para incluir nuevos
químicos en las directivas europeas relativas al uso de residuos en suelos
agrícolas y al establecimiento de los límites permitidos.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Industria, Energía y Turismo para la recepción, gestión, procesado y
supervisión de los datos generados por el parque nacional de GIC, ha
presentado los resultados y balances oficiales del ejercicio 2013. La
actualización de la aplicación web SIGE (Sistema Integrado de Gestión de
Emisiones del parque de GICs), desarrollada por la OCEM-CIEMAT, y del
resto de herramientas de control de calidad ha permitido seguir
manteniendo a gran nivel la base de datos de emisiones del parque español
de GIC.
Por último, el Laboratorio de análisis de COP ha superado con éxito las
auditorias de seguimiento para la certificación de la norma de calidad UNEEN ISO 9001:2008, confirmando que el sistema se encuentra eficazmente
implantado y da respuesta a todos los requisitos de dicha norma.
En emisiones contaminantes, se han continuado con las diferentes
investigaciones en los ámbitos de las Grandes Instalaciones de Combustión
(GIC), de las emisiones de las plantas industriales y en las producidas por el
mundo del transporte, tanto debido a motores de vehículos como a
turborreactores de la aviación comercial.
La Oficina de Control de Emisiones de las Grandes Instalaciones de
Combustión españolas (OCEM-CIEMAT), delegada por el Ministerio de
Imagen 42. SMPS CIEMAT, modelo de utilidad en España nº U 201130331
Como avances destacables se han diseñado, montado y verificado tres
líneas de generación de aerosoles submicrométricos por atomización de
disoluciones para la calibración de instrumentos SMPS (Scanning Mobility
Particle Sizer), que permiten la medida continua de la concentración de
aerosoles presentes en un caudal de emisiones o en aire ambiente
distribuidos por tamaños. Y se ha optimizado el análisis y detección
81
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
continua de partículas submicrométricas en entornos industriales (modelo
de utilidad en España nº U 201130331).
emplazamientos contaminados por compuestos orgánicos y escombreras
abandonadas relacionadas con la minería del carbón.
En relación con los estudios de las emisiones producidas por motores del
sector del transporte, se ha avanzado en la caracterización fisicoquímica de
las emisiones de partículas y gases generadas por turborreactores a partir
de los ensayos y medidas realizados en la chimenea del Centro de Ensayo
de Turborreactores (CET) del INTA durante los ensayos cíclicos
programados de los motores TRENT800 y TRENTXWB. Además, se ha
realizado la determinación de hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs)
en el aire ambiente en los alrededores del CET.
En los estudios sobre recuperación de terrenos afectados por Hg ambiental,
se ha realizado un recopilatorio sobre la experimentación llevada a cabo
durante 12 años sobre cultivos en suelos con altos contenidos en Hg en
Almadén (Ciudad Real), con datos de laboratorio, invernadero y campo. Se
han estudiado las cinéticas de desorción térmica del Hg en suelos
contaminados y se han estudiado los procesos de biomagnificación y
bioacumulación en diferentes ecosistemas. Asimismo se han iniciado
estudios de biofortificación de cultivos agrícolas.
Con respecto a las emisiones de motores de combustión interna
alternativos, se ha estudiado el efecto sobre las emisiones del uso de
aditivos oxigenados añadidos al combustible utilizado en motores diésel,
prestando especial atención al comportamiento de las partículas emitidas y
estudiando sus concentraciones distribuidas según el tamaño de las
partículas, habiéndose constatado reducciones significativas en algunas
proporciones de mezcla. El mismo tipo de estudio se ha realizado en el caso
del uso en un motor diésel TDI de biodiesel obtenido a partir de grasas
animales.
Se ha continuado con el estudio de la incidencia de la minería abandonada
en la cuenca del río Valdeazogues y la valoración del impacto sobre el
sistema acuático. En este contexto se incluye, además del Hg, otros metales
pesados para el estudio de su transferencia y comportamiento en la
vegetación riparia.
4.7.2
Suelos y geología ambiental
En conservación y recuperación de suelos, se ha continuado con la
recuperación de emplazamientos contaminados por metales pesados,
especialmente en zonas afectadas por mercurio, así como con el trabajo en
Se han desarrollado y aplicado nuevas técnicas de determinación de
compuestos de Hg y se ha desarrollo de un nuevo método de medida de
metilmercurio en muestras ambientales, en colaboración con la
Universidad de Castilla-La Mancha. Se ha desarrollado un método analítico
para la cuantificación de la fracción de hidrocarburos de petróleo en suelos
y se ha analizado la presencia de hidrocarburos en aguas y suelos de un
emplazamiento contaminado.
82
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
En la recuperación de emplazamientos contaminados por compuestos
orgánicos, se ha continuado con la aplicación de técnicas químicas (ISCO)
junto con técnicas de base biológica (fitotecnologías y biorremediación)
(proyecto LIFE-BIOXISOIL).
demostración como biocombustible de los vehículos
de
motor
(proyecto
AGROBIOMET).
En la aplicación de la teledetección en la conservación y recuperación de
suelos se han utilizado los datos de campo y de teledetección (imágenes
multiespectrales e hiperespectrales) para la caracterización de las distintas
fases de la erosión superficial en suelos agrícolas semiáridos situados en
España central a varias escalas, teniendo en cuenta también su evolución
temporal.
Se ha continuado con el
estudio de la producción de
biogás a partir de biomasa
de algas. Se ha optimizado el
proceso de digestión y se
han estudiado los rendi- Imagen 43. Equipo de digestores de microalgas
mientos obtenidos utilizando las microalgas Scenedesmus sp. y la especie Opuntia sp.
Se está finalizando el estudio de los datos obtenidos en la expedición a la
Antártida del año 2013 sobre el análisis de la geomorfología y estudio de la
evolución del relieve, ambiente periglaciar e hidrogeología y los estudios de
aplicación de las técnicas de teledetección a la investigación de procesos
glaciares y periglaciares. Además, se continúan los estudios sobre la mayor
zona no cubierta de hielo del South Shetland Islands (Antártida) a partir del
análisis cuantitativo del sistema de drenaje.
Con relación al estudio de los procesos de tratamiento de residuos
biodegradables, se ha continuado con la caracterización y cuantificación de
gases de distintos vertederos como los de Aizmendi o San Marcos, ambos
en Guipúzcoa. Se ha realizado la evaluación de la planta de tratamiento de
residuos de ECOHISPANICA ubicada en Rivas-Vaciamadrid (Madrid). Se ha
estudiado y evaluado el biometano procedente de una planta de
En geología ambiental, se continúa con los estudios de hidrogeoquímica de
almacenamientos y de termo-hidro-mecánica y geoquímica de materiales
geológicos y de barrera.
Dentro de los estudios de hidrogeoquímica de almacenamientos se han
realizado distintas campañas de muestreo en las cuevas de Atapuerca y
Kaite, ambas en Burgos, para el estudio de la variación de los elementos
trazas y el estudio de la concentración de dichos elementos en
espeleotemas, que fueron analizados y datados por investigadores del
CIEMAT en el Laboratorio de dataciones y análisis de elementos traza de la
Universidad de Minnesota (EEUU) (proyecto CLISP III).
83
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Se ha finalizado la realización de las campañas de muestreo para el estudio
de la eficacia de la barrera reactiva instalada en el Centro de Recuperación
de Inertes (CRI), situado en las marismas de Huelva, y contaminado
accidentalmente por 137Cs, así como el apoyo al plan de vigilancia
hidrogeoquímica del Centro de Almacenamiento de El Cabril (Córdoba).
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Respecto a la caracterización del futuro almacenamiento temporal
centralizado (ATC) en Villar de Cañas (Cuenca), se han realizado los estudios
y clasificación de las aguas superficiales y subterráneas, así como la
descripción del funcionamiento hidro-geoquímico en el área del
emplazamiento. Por otra parte, se ha realizado la caracterización
geotécnica, geoquímica, mineralógica y petrográfica del sustrato geológico.
Se ha comenzado un estudio de la modelización del comportamiento
hidrogeoquímico de emplazamientos en sistemas de almacenamiento de
residuos radiactivos.
4.7.3
En el ámbito de la termo-hidro-mecánica y geoquímica se ha finalizado el
estudio sobre el comportamiento de las barreras de ingeniería y la
evaluación de sus funciones de seguridad a largo plazo en un marco
multidisciplinario e integrador (proyecto PEBS-7PM).
El programa de cambio climático es un programa horizontal del CIEMAT en
el que se enmarcan diferentes actividades que se desarrollan en distintos
departamentos, aunque principalmente y de una manera más directa, en el
Departamento de Medio Ambiente. Por ser un tema amplio y complejo los
principales resultados de este programa se agrupan en los siguientes
ámbitos.
Se ha comenzado un nuevo proyecto (FEBEX-DP) como consecuencia del
desmantelamiento del experimento FEBEX y del muestreo y análisis
derivados del mismo. Se ha realizado la campaña de muestreo en los
sondeos radiales y paralelos de la galería FEBEX del Laboratorio
subterráneo GTS (Grimsel Test Site, Suiza) y se han finalizado los análisis de
la campaña de muestreo de gases y aguas.
Se ha realizado la extracción y análisis de aguas intersticiales (agua de poro)
en diversos materiales arcillosos procedentes de Ypressian, Opalinus y du
Gault. Se han continuado los estudios sobre el sistema poroso de las facies
Utrillas como material para almacenamiento de CO2 en profundidad
(proyecto PMaCO2).
Cambio climático
En bases científicas del cambio climático, se ha continuado con la
caracterización de aerosoles dentro de los distintos proyectos vigentes
(MICROSOL, AEROCLIMA y PHAESIAN). Se ha realizado la caracterización
experimental de las propiedades ópticas del aerosol en diferentes entornos
y procedente de distintas fuentes, obteniendo parámetros que intervienen
en las estimaciones del forzamiento radiativo.
En seguimiento y monitorización del cambio climático, se ha continuado
con la participación en la red de observación Guadarrama Monitoring
Network Initiative (GUMNET). En el marco de esta participación se ha
iniciado la instalación de equipos de medida para la caracterización
84
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
dinámica de los flujos de gases de efecto invernadero en dicha sierra y
perfiles de suelos.
Se ha continuado midiendo
las concentraciones de
contaminantes
atmosféricos en la sierra de
Guadarrama y analizando
los riesgos que suponen
para
los
ecosistemas
dependiendo de las condiImagen 44. Localización de los emplazamientos de muestreo de la red de
ciones climáticas. En este
monitorización de alta montaña del proyecto
sentido, se ha observado
GuMNet (Sierra de Guadarrama, Madrid)
que los niveles de O3
sobrepasan de forma frecuente los límites establecidos para la protección
de la vegetación, suponiendo un factor de riesgo para sus comunidades
vegetales.
En la evaluación de impactos del cambio climático, se ha publicado una
validación de los valores de depósito atmosférico de N que estiman para
España los principales modelos de calidad del aire que se usan en el
contexto del Convenio de Ginebra (modelo EMEP) y en el de calidad del
aire por parte del MAGRAMA (modelo CHIMERE). Ambos modelos
subestiman por lo general los valores altos de depósito y sobreestiman los
más bajos, comportamiento similar al descrito para otras regiones
europeas y que se muestra aceptable para su uso en España. Además, se ha
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
realizado un primer análisis de riesgo de un exceso de depósito atmosférico
de N utilizando la metodología de cargas críticas empíricas desarrollada en
el Convenio de Ginebra. Se encontró que el depósito atmosférico de N
supera la carga crítica de N en muchas áreas protegidas de la Red Natura
2000 española, por lo que debe considerarse como un factor que podría
estar afectando a la biodiversidad y la salud de los ecosistemas naturales
protegidos en España.
Se ha realizado un análisis del crecimiento y diversidad de los pastos
anuales en función de las condiciones climáticas y cómo podría afectarles
los niveles de O3 y depósito de N atmosférico. Se ha encontrado que, en un
contexto de cambio climático hacia condiciones más áridas y de menor
precipitación, es de esperar una reducción en los efectos del O3 en el
crecimiento y calidad de los pastos, pero también un empeoramiento de
los efectos provocados por el depósito de N.
Sobre cambio climático y comportamiento ciudadano se ha realizado un
estudio cualitativo y cuantitativo, desde el proceso de toma de datos al
análisis de los mismos, sobre los mensajes de comunicación del riesgo y la
percepción pública de la contaminación del aire. Además, se ha realizado
un análisis de los retos metodológicos principales en el estudio de la
aceptación social de las tecnologías emergentes a partir de una revisión
sistemática de la literatura.
En tecnologías medioambientales para la mitigación del cambio climático,
y dentro del ámbito de análogos naturales del almacenamiento geológico,
se ha finalizado el estudio del comportamiento y las implicaciones para la
85
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
seguridad del almacenamiento de CO2 en estado supercrítico en el análogo
natural de almacenamiento de la cuenca Gañuelas-Mazarrón (Murcia).
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
de CO2, supercrítico o disuelto en salmuera, a realizar por CIUDEN durante
los años 2015-2018.
Se han desarrollado las bases teórica y metodológicas para el estudio de los
riesgos asociados a la radioactividad natural en los proyectos de extracción
de gas no convencional y se han evaluado los riesgos para el sistema
medioambiental y el sistema socioeconómico así como la viabilidad de
nuevos desarrollos energéticos para la extracción de gas no convencional
en una colaboración con la Cátedra de Energía Orkestra-Instituto Vasco de
Competitividad (Fundación Deusto).
Se ha proseguido con la caracterización de la seguridad y el
comportamiento de la estructura geológica de la Planta de Desarrollo
Tecnológico de la Ciudad de la Energía (CIUDEN, León) incluyendo por
primera vez los riesgos geomecánicos asociados a la variación del campo de
presiones por inyección de CO2.
Imagen 45. Panorámica del frente de explotación de las bentonitas del yacimiento
de Morrón de Mateo (Cabo de Gata, Almería)
El desarrollo del modelo probabilístico integrado de evaluación de los
riesgos asociados al almacenamiento geológico de CO2 basado en la
aplicación del formalismo de redes bayesianas (ABACO2G), inicialmente
orientado a la evaluación integrada del Comportamiento de la Planta de
Desarrollo Tecnológico de Hontomín (Burgos), ha concluido la versión 2 que
incorpora los riesgos de fuga por pozos, sondeos profundos, fallas y
fracturas. Este modelo será validado con los datos que se obtengan del
monitoreo geológico y geoquímico in situ (en pozos y en superficie) de la
evolución de los frentes de presión y de la pluma de CO2 tras la inyección
86
Índice
4.8
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
E
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.8.1 Protección radiológica del público y del medio
ambiente
4.8.2 Radiactividad ambiental y vigilancia radiológica
4.8.3 Dosimetría de las radiaciones ionizantes
4.8.4 Recuperación y rehabilitación de terrenos
contaminados
El CIEMAT de un vistazo
4.8.5 Físico-química de actínidos y productos de
fisión
RADIACIONES IONIZANTES
n esta área se desarrollan tanto programas de I+D+i como servicios
técnicos relacionados con medidas de radiación. Destacan: la
determinación y control de los niveles de radiactividad ambiental dentro de
los Programas y Redes de Vigilancia Radiológica; el desarrollo de criterios y
métodos de evaluación y vigilancia relativos a la protección radiológica del
público y medioambiente; y la realización de servicios e I+D+i en dosimetría
externa e interna de radiaciones. También se establecen metodologías y
criterios para la recuperación o restauración de terrenos radiológicamente
contaminados y se analizan los procesos que afectan a la
migración/retención de los radionucleidos en el medio natural o en
barreras, dentro de la tecnología de almacenamiento de residuos
radiactivos. El CIEMAT cuenta con el Laboratorio de metrología de las
radiaciones ionizantes (LMRI) en el que se establecen, mantienen y
difunden los patrones nacionales de las magnitudes de física nuclear, de
acuerdo con los estándares internacionales.
Actividades desarrolladas
4.8.6 Metrología de las radiaciones ionizantes (LMRI)
4.8.1
Protección radiológica del público y del medio ambiente
En relación al desarrollo de metodologías, modelos y herramientas de
evaluación del impacto radiológico, se ha realizado un modelo que
describe el comportamiento de los radionúclidos de la serie del 238U en el
sistema suelo-planta, como soporte a la evaluación de seguridad
radiológica en la gestión de residuos radioactivos. Estos modelos tienen en
cuenta la influencia de las variaciones espacio-temporal de diferentes
parámetros, y de esta manera se puede considerar el comportamiento
redox de diferentes elementos en el suelo y evaluar diferentes escenarios
de cambio climático, en las evaluaciones a largo plazo (proyecto MODAS).
Sobre el desarrollo de criterios y fundamentos de protección radiológica,
dentro del marco europeo de la Alianza Europea de Radioecología (Red de
Excelencia STAR y proyecto COMET), se ha organizado el primer taller
internacional sobre dosimetría de la biota, con la participaron de expertos
mundiales. También se ha organizado el taller de la Alianza Europea de
Radioecología en el que se presentaron los programas de investigación
realizados por los miembros de la Alianza, discutiéndose posibles
colaboraciones futuras.
87
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
En el ámbito del impacto radiológico de fuentes de radiación natural y
artificial, en los proyectos relacionados con materiales NORM se han
calculado factores genéricos de conversión a dosis para la incineración,
planteándose la dilución como una opción para la gestión de estos
materiales residuales. Se ha desarrollado una base de datos de vertederos
de residuos convencionales y de incineradoras a nivel nacional donde
podrían gestionarse los residuos NORM. Se han realizado evaluaciones de
criba sobre el impacto radiológico de varias centrales térmicas de carbón y
se ha obtenido una nueva versión de CROM.
estaciones, emisión de informes de concentración de actividad y envío al
CSN de resultados.
Respecto a la protección radiológica en situaciones de intervención, cabe
destacar la participación en la revisión de la agenda estratégica de
investigación en el Comité de I+D de la Plataforma NERIS. Se ha organizado
la primera sesión del panel español sobre bienes de consumo
contaminados por radiactividad (proyecto PREPARE). Se ha participado en
el grupo de trabajo electrónico del comité CODEX sobre revisión de los
radionucleidos en alimentos y se ha realizado la revisión de los mapas de
vulnerabilidad radiológica de los suelos españoles.
Se han realizado diversos
servicios técnicos demandados tanto por la
industria como por el
sector público en el campo
de medida de radiactividad
en diversos tipos de
materiales, gracias a la
acreditación ENAC para la
realización de los ensayos
Imagen 46. Contador de centelleo sólido
en muestras ambientales,
emitiendo informes sobre la concentración de actividad requeridos.
4.8.2
Radiactividad ambiental y vigilancia radiológica
Las actividades se han desarrollado en torno a la realización de los
controles preceptivos de radiactividad del programa de vigilancia
radiológica ambiental (PVRA) del CIEMAT que consisten en: toma de
muestras en al área geográfica de Madrid, análisis de radionúclidos en los
componentes bióticos y abióticos del ecosistema en cada una de las
El CIEMAT actúa como punto de control de radiactividad de la Red
Espaciada (REM) en Madrid, dentro de los acuerdos con el CSN. Esta red ha
obtenido resultados de una gran sensibilidad para la detección de
radionúclidos siendo capaz de determinar el poso radiactivo y su
resuspensión así como isótopos provenientes de accidentes nucleares
ocurridos en otros lugares del planeta.
Se ha dado apoyo técnico a las centrales nucleares españolas evaluando la
calidad de la medida de radiactividad en sus efluentes líquidos mediante
ejercicios intercomparativos y pruebas de capacitación trazados al Sistema
Internacional de Unidades. Este apoyo se ha extendido a las
88
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
intercomparaciones anuales organizadas por el CSN para la evaluación de
los laboratorios españoles que miden radiactividad y que aportan sus datos
a las redes de control existentes.
Además, el CIEMAT es uno de los laboratorios internacionales de la red de
emergencias de la OIEA (red ALMERA) que realiza anualmente los controles
de calidad exigidos para la medida de radiactividad en tiempo real.
Se ha formado parte de la acción concertada europea NORM4-building en
la que se actúa dentro del grupo de gestión y realiza las actividades como
colíder del grupo de trabajo 3. Una de las tareas asignadas es la evaluación
de las diversas intercomparaciones de medida de radiactividad en
materiales de construcción y la recopilación de normas existentes en este
campo.
4.8.3
Dosimetría de las radiaciones ionizantes
El Servicio de dosimetría de radiaciones del CIEMAT ha renovado su
acreditación por la ENAC, en base a la norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2005,
en reconocimiento de su competencia técnica para la realización de
ensayos de dosimetría de radiaciones.
En métodos y modelos matemáticos aplicados a la dosimetría de
radiaciones, destaca el estudio realizado sobre la posibilidad de utilizar
maniquíes voxelizados detallados para la dosimetría interna de especies no
humanas (biota) en caso de distribuciones inhomogéneas de los
radionucléidos incorporados (proyecto STAR). Se ha completado la
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
preparación y la verificación del ejercicio de comparación sobre
deconvolución de espectros neutrónicos mediante esferas de Bonner
dentro de las actividades de European Radiation Dosimetry Group
(EURADOS).
Se han realizado, en colaboración con el Istituto Nazionale di Fisica
Nucleare (INFN, Italia), las primeras medidas de validación del nuevo
dispositivo SP2 para espectrometría y dosimetría de neutrones utilizando
una fuente de referencia de Am-Be, obteniendo un acuerdo satisfactorio
entre las medidas y las simulaciones para todas las geometrías de
irradiación consideradas. Se ha diseñado un prototipo de espectrómetro
direccional de neutrones basado en siete detectores activos situados a lo
largo del eje de un cilindro de polietileno, cuyos primeros resultados
experimentales obtenidos con haces monocromáticos entre 0,144 y 16,5
MeV confirman las características esperadas para el mismo, tanto en
resolución espectral como en direccionalidad.
En relación a la dosimetría de radiación interna, se ha participado en
varios ejercicios de intercomparación internacionales organizados por
distintas entidades (PROCORAD, BFS, EURADOS,…) Además, se ha
organizado el ejercicio de intercomparación/test ciego a Geocisa y
Tecnatom, a instancias del CSN.
Por otro lado, se ha continuado con las labores de calibración y control de
calidad de las técnicas de medida in vitro en el Laboratorio de
bioeliminación e in vivo en el Laboratorio de contador de radiactividad
corporal (CRC) y de servicios técnicos en cuanto a la vigilancia de
89
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
trabajadores expuestos. En el CRC se ha realizado la validación del maniquí
BOMAB (bottle mannikin absorber phantom), para la calibración de los
contadores de radiactividad corporal de los servicios de dosimetría interna
de las centrales nucleares y Tecnatom.
Se ha continuado con las actividades de programas de vigilancia de
trabajadores expuestos con riesgo de exposición interna del CIEMAT y de
clientes evaluando la dosis efectiva comprometida E(50) mSv de ambos.
Se ha colaborado en el
desarrollo de la Agenda
Estratégica de Investigación
(SRA) de EURADOS en
relación a temas de I+D en
dosimetría interna.
En el Laboratorio de
actínidos ICP-SMS, se han
Imagen 47. Validación de BOMAB en el CRC del
determinado la relaciones
CIEMAT
isotópicas de Sr (84Sr, 86Sr,
87
Sr, 88Sr), Pb (204Pb, 206Pb, 207Pb, 208Pb) y Nd (142Nd, 143Nd, 144Nd, 146Nd) para
el estudio de rasgos erosivos y depósitos arenosos generados por masas de
agua mediterránea alrededor de Iberia (proyecto MOWER).
En dosimetría de radiación externa, se realizaron alrededor de 9.000
determinaciones de la dosis equivalente personal (Hp(d)), tanto a clientes
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
como a trabajadores del CIEMAT, enviándose los informes pertinentes a los
clientes así como al CSN y al Banco Dosimétrico Nacional.
El Laboratorio de dosimetría externa ha participado satisfactoriamente en
la intercomparación EURADOS 2014 para dosímetros corporales en campos
de fotones. Además, ha organizado y participado en un test ciego como
control de calidad requerido por la norma UNE-EN ISO/IEC 17025:2005
para la dosimetría personal de extremidades mediante dosímetros de anillo
(fotones y beta).
En el ámbito de dosimetría ambiental, se ha medido por
termoluminiscencia 474 dosímetros de área de 75 estaciones de vigilancia
de área correspondientes a 30 instalaciones externas (clientes) y 45
estaciones de medida dentro del recinto del CIEMAT.
Por último, en dosimetría retrospectiva, se ha realizado el estudio del
potencial uso dosimétrico de muestras de cerámica de Li-Ti, mediante el
uso de termoluminiscencia y catodoluminiscencia, así como muestras de
origen orgánico (hidroxiapatito y colágeno) mediante emisión luminiscente.
Se ha realizado la caracterización, en colaboración con las universidades
turcas de Nigde y de Celal Bayar, de la emisión luminiscente de distintos
carbonatos tipo para su aplicación en el estudio de la variabilidad temporal
de la concentración de CO2, comparando las propiedades
termoluminiscentes de un corindón y un carbonato para su potencial uso
en dosimetría retrospectiva.
90
Índice
4.8.4
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Recuperación y rehabilitación de terrenos contaminados
Se ha continuado con el Programa de Vigilancia Radiológica Ambiental y
Personal en Palomares (Murcia) (PVRAPP).
Se han realizado los exámenes médicos y controles de bioeliminación en
orina de 24 h para la determinación de 239+240Pu, no detectando patología
alguna que pueda ser directamente atribuible a la incorporación de
elementos transuránicos provenientes de la contaminación residual de la
zona y comprobando que los productos de cultivo y de origen animal
obtenidos en el área de cobertura son aptos para su comercialización y
consumo. Se ha concluido que la concentración de actividad del 239+240Pu
obtenida en filtros de aire en 2012 y 2013 es menor que los niveles de
referencia establecidos en el PVRAPP y que las concentraciones de
actividad de 239+240Pu y 241Am en muestras de agua y sedimentos son
menores que las actividades mínimas detectables (AMDs) con las técnicas
empleadas.
En el marco del Plan de restauración de los terrenos afectados de
Palomares, se ha realizado una visita técnica de representantes del
Departamento de Energía de los Estados Unidos de América (USDOE) cuyo
objetivo ha sido marcar las líneas de actuación encaminadas a definir
detalles logísticos y de gestión.
Se ha realizado la calibración del sistema LEPS (Low Energy Photon
Spectrometer) disponible en el Programa de Recuperación Radiológica
Ambiental (RERA) para el análisis de muestras de suelos y cenizas de hasta
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
4,8 mm de espesor para la medida de 241Am en suelos y cenizas. También se
ha efectuado un estudio de los límites inferiores de detección (LID) en
función del tiempo de recuento, concluyendo que con medidas de 8 h se
alcanza un LID del orden de 0.1 Bq y que se requieren recuentos de una
semana para rebajar dicho LID en un orden de magnitud.
Se ha participado en el ejercicio de intercomparación de la Association pour
la Promotion du Contrôle de Qualité des Analyses de Biologie Médicale en
Radiotoxicologie (PROCORAD), para las determinaciones de 239Pu y 241Am y
se ha participado en la intercomparación de muestras de suelo organizado
por el CSN.
Se ha iniciado un nuevo proyecto cuyo objetivo es contribuir a la mejora de
los modelos de estimación de dosis en las evaluaciones de impacto
ambiental estudiando los factores que condicionan la degradación de las
partículas calientes liberadas en diferentes escenarios (proyecto RATECOMET).
Se ha realizado la medida de niveles de radiación externa (tasa de kerma en
aire) en la estación 2 del Laboratorio de radiación natural de Saelices el
Chico (Salamanca). Las medidas de espectrometría in situ han revelado la
presencia de estériles de minería en dicha estación y han descartado la
presencia de radionucleidos de origen artificial. Las tasas de dosis
calculadas a partir de estos espectros presentan un acuerdo razonable con
los obtenidos con las cámaras de ionización presurizada.
91
Índice
4.8.5
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Físico-química de actínidos y productos de fisión
En el ámbito de los procesos de adsorción de radionucleidos en superficies
minerales, se ha analizado la heterogeneidad de la retención del selenio en
rocas graníticas con técnicas nucleares de haces de iones. Asimismo se han
evaluado posibles mejoras de estas técnicas para la detección de uranio y
tierras raras en rocas naturales en colaboración con la Universidad
Autónoma de Madrid y los laboratorios del Museo del Louvre (Paris,
Francia).
Se ha estudiado exhaustivamente, de forma experimental y teórica, en
colaboración con el IDAEA-CSIC, la adsorción del 137Cs en arcillas naturales
en ambientes salinos, ya que el efecto de competencia de otros iones
presentes en solución afecta a la retención de este elemento. Se ha
estudiado la adsorción de 137Cs en minerales puros (illita) para analizar el
efecto de los iones presentes en su complejo de cambio en la retención del
radionucleido y su reversibilidad. También se ha evaluado y modelado la
adsorción por intercambio iónico del Np (V) en montmorillonita, en
colaboración con el Laurence Livermore National Laboratory (EEUU), y del
Ga en montmorillonita, en colaboración con el Paul Scherrer Institute
(Suiza) (proyecto NANOBAG).
Respecto al transporte de radionucleidos en el medioambiente, se ha
continuado con su estudio en el ámbito de almacenamientos de residuos
de baja actividad y larga vida (proyecto FAVL). Se ha estudiado el
transporte en materiales arcillosos con elementos conservativos como HTO
o Cl y con elementos no conservativos como Cs, Sr y Ra. Además, se han
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
extendido los estudios de transporte de radionucleidos en el ámbito de
almacenamientos de residuos de baja y media actividad a los materiales
con base cemento (proyecto CELUCEM).
En la evaluación del papel de los coloides y nanopartículas en el
transporte de contaminantes, se han continuado los estudios sobre la
generación de coloides desde barreras arcillosas, usadas como barreras de
ingeniería en almacenamiento de residuos radiactivos de alta actividad
(proyecto BELBAR). También se ha analizado el efecto de las partículas
generadas en el transporte
de contaminantes. Se ha
colaborado en el proyecto
Colloid Formation and
Migration y se ha firmado
un acuerdo de colaboración con la agencia de
residuos radiactivos suiza
(NAGRA), para continuar
Imagen 48. Laboratorio de físico-química de
trabajando en este tema,
actínidos y productos de fisión
tanto en las instalaciones
del CIEMAT como in situ en su laboratorio subterráneo GTS.
Se han realizado diferentes ensayos de laboratorio para analizar el efecto
de la adsorción de aniones en la estabilidad de óxidos nanoparticulados
(alúmina), así como el efecto de la presencia de óxidos en la estabilidad de
coloides de arcillas; asimismo se está intentando relacionar las propiedades
92
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
físicas y cristalográficas de las arcillas con su comportamiento de
estabilidad coloidal tanto en minerales puros como mezclas.
4.8.6
Metrología de las radiaciones ionizantes (LMRI)
El Laboratorio de metrología de radiaciones ionizantes (LMRI) ha
continuado con su tarea de servir de centro de referencia nacional en el
área de radiaciones ionizantes; así como ser depositario de los patrones
nacionales de medida de las unidades derivadas de actividad (de un
radionucleido), exposición (Rayos X y γ), kerma y dosis absorbida.
Dentro de sus tareas de establecimiento de nuevos patrones y técnicas de
medida, se ha comenzado la automatización por medio de Labview del
Laboratorio de referencia gamma en niveles de terapia, así como las
primeras pruebas de caracterización del Laboratorio de patrones
neutrónicos (LPN). También
se ha continuado con la
puesta a punto del patrón
primario de rayos X y con la
colaboración con institutos
homólogos dentro de la
European Association of
National
Metrology
Institutes (EURAMET).
Imagen 49. Calibración de equipos para
detección gamma en niveles de protección
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
mantenimiento y trazabilidad de los patrones nacionales para medida de
radiaciones ionizantes, ha sido la participación en distintas actividades de
intercomparación internacional de medidas de 129I, 116mHo, 113Sn y 99Tc. Así
mismo se han realizado ejercicios de intercomparación de muestras de
referencia para acería y con países asiáticos. Respecto a la continuación de
las mejoras del sistema de calidad del LMRI se ha comenzado con la
redacción de los procedimientos del LPN y se han revisado las calibraciones
dependientes del patrón.
Se ha participado en distintas intercomparaciones tanto como laboratorio
de referencia (intercomparación de centrales nucleares) como participante
de la misma (intercomparación de la medida de 129I en EURAMET; la
intercomparación bilateral con el ITN-Portugal para la magnitud kerma en
aire en 137Cs y 60Co, la comparación de kerma en aire de la radiación gamma
del 137Cs con el Organismo Regional de Metrología de Asia y el Pacífico o la
participación en la comparación internacional de muestra para acerías).
Se han comenzado los proyectos MetroMetal y MetroRWM y se ha
continuado la participación en el proyecto METROERM.
Respecto al resto de actividades desarrolladas en el ámbito de la
diseminación de unidades, el LMRI ha realizado distintos servicios técnicos,
tanto de calibración, irradiación y ensayos de equipos, como de fuentes
radiactivas.
Uno de los resultados más
destacables dentro del
93
Índice
4.9
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
INSTRUMENTACIÓN CIENTÍFICA Y FÍSICA MÉDICA
S
e investiga y desarrolla la electrónica asociada a sensores y sistemas de
medida de radiación. Dentro de los campos de la superconductividad y
electrónica aplicada, se diseñan y fabrican aceleradores de partículas y sus
componentes para instalaciones experimentales internacionales. Es
destacable la transferencia de tecnología del CIEMAT a la Industria de la
Ciencia en este campo. En física médica, se desarrollan actividades
relacionadas con la producción y aplicaciones de radionucleidos para uso
médico, y con la síntesis de radiofármacos de investigación marcados con
ellos.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha simulado y verificado experimentalmente la producción de 18F ligado
a nanopartículas de TiO2, con aplicaciones en biomedicina, en un
acelerador de protones.
Se ha verificado la concordancia entre las medidas obtenidas con el nuevo
detector de medida directa para la evaluación de la dosis neutrónica
periférica y los detectores termoluminiscentes (TLDs) usados
convencionalmente. También se ha verificado la trazabilidad de la medida
de los detectores calibrados con patrones primarios en el primer caso y con
patrón secundario en el segundo.
Se ha completado la integración de un tracker CZT al sistema de tomografía
por emisión de positrones (ClearPET) para la construcción de un prototipo
de imagen molecular basado en coincidencias compton.
4.9.1 Instrumentación en medicina nuclear
4.9.2 Electrónica
4.9.3 Ingeniería mecánica
4.9.4 Aceleradores y electromagnetismo
4.9.1
Instrumentación en medicina nuclear
Se ha diseñado e iniciado la construcción del blindaje (materiales,
espesores y geometría) para el campo neutrónico-gamma asociado al
ciclotrón (proyecto AMIT).
Se ha construido un sistema para la medida de espectros de rayos X basado
en un sensor de CdTe.
4.9.2
Electrónica
Se ha realizado la caracterización óptica de distintos dispositivos fabricados
por el Institute Of Microelectronics (Singapur). Se han medido y
automatizado la medida de photodetection efficiency (PDE), crosstalk,
ganancia y curvas IV de los dispositivos para varios tamaños y formas de
celda.
94
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha realizado una aplicación programada en LabView para la
automatización del proceso de homologación de balizas ferroviarias y se ha
elaborado una base de datos de los parámetros de homologación de
balizas ferroviarias.
radiofrecuencia. Además, se ha completado y llevado a cabo la fabricación
del diseño de dicho ASIC.
Se ha caracterizado y evaluado el rango dinámico y ruido de los ASICs
FlexTot v2. Se ha probado este chip con diferentes bloques centelleadores,
tanto monolíticos como segmentados, usados en PET. Se ha diseñado e
implementado en una FPGA de bajo coste un firmware para la digitalización
de las señales proporcionadas por el ASIC v2 y se ha implementado la
electrónica necesaria para la transferencia de datos a alta velocidad (>106
evento/s) a través de USB. Los chips caracterizados han sido utilizados en
un prototipo experimental de adquisición de imágenes PET basado en dos
bloques centelleadores enfrentados.
Se
ha
realizado
la
fabricación de piezas y
montaje de prototipos
solicitados en los distintos
proyectos del CIEMAT, la
mayoría en proyectos de
tecnología e investigación
básica.
Se han realizado las medidas preliminares de conductividad en dos
conjuntos de muestras comerciales de grafeno monocapa sobre
polyethylene terephtalate y sobre cuarzo y se ha estudiado la viabilidad de
la utilización de grafeno en circuitos impresos de muy alta frecuencia
mediante la realización las primeras simulaciones de su comportamiento a
estas frecuencias, depositando grafeno sobre una tira de cobre (proyecto
GRAFAGEN).
Además, dentro del desarrollo de circuitos integrados para procesado de
señal, se ha realizado la verificación y simulación, pre-síntesis, post-síntesis
y post-place&route de un circuito integrado para análisis de señales de
4.9.3
Ingeniería mecánica
Con carácter externo han
Imagen 50. Celda óptica para contador de
continuado las colaboracentello líquido TDCR fabricada en el CIEMAT
ciones con otros organismos públicos y universidades españoles, a los que se asesoró
técnicamente, diseñando y fabricando prototipos y piezas especiales para
sus equipos experimentales, mecanizando probetas para diversos ensayos
y realizando estudios de viabilidad y económicos de proyectos mecánicos.
Además, se ha continuado con la aplicación de las técnicas de soldeo por
fricción batida en colaboración con el Departamento de Metalurgia Física
del CENIM-CSIC, el Centro Tecnológico AIMEN y la Universidad de Vigo
(proyecto TRANSTIR-AL).
95
Índice
4.9.4
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Aceleradores y electromagnetismo
En imanes y componentes se ha seguido trabajando activamente en el
suministro de dispositivos para la instalación European X-ray Free Electron
Laser (E-XFEL; Hamburgo, Alemania) donde el CIEMAT es responsable del
desarrollo de los prototipos y suministro industrial de las series de imanes
superconductores, mesas de posicionamiento y armarios de control.
Concretamente, durante 2014 se entregaron 32 unidades de imanes, 44
mesas de posicionamiento y 70 armarios de control. En paralelo con la
gestión de su fabricación, se incluyó toda la ingente cantidad de
información asociada a estos equipos en el sistema de gestión electrónica
de documentación EDMS.
En otros dispositivos superconductores y electromagnéticos se ha
colaborado con la empresa Tecnalia en la fabricación de una bobina
superconductora de un metro de largo, basada en la utilización de cable
comercial de MgB2, que podrá ser utilizada en generadores eólicos
superconductores.
En nuevos aceleradores de partículas, se ha continuado con el desarrollo
de un ciclotrón superconductor compacto para la producción de
radioisótopos para diagnóstico médico. En concreto, se ha finalizado y
ensayado el imán superconductor del ciclotrón, incluyendo su alojamiento,
se ha recepcionado el amplificador de radiofrecuencia y se ha iniciado la
fabricación de todos los sistemas de aceleración. Simultáneamente ha
comenzado el montaje en el CIEMAT de una pequeña instalación para el
ensayo y caracterización de la fuente de iones de este ciclotrón.
96
Índice
4.10
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
CARACTERIZACIÓN Y ANÁLISIS DE MATERIALES
S
e incluyen, por un lado, el estudio de materiales estructurales y de sus
procesos de envejecimiento en las plantas de producción de energía
(nuclear y renovables) y, por otro, en el campo de la química analítica, el
desarrollo y aplicación de metodologías para la caracterización de muestras
ambientales además de la caracterización de materiales y procesos de
interés energético.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.10.1 Materiales estructurales
4.10.2 Química analítica
4.10.1
Materiales estructurales
Se ha realizado la caracterización microestructural mediante microscopía
electrónica de transmisión (TEM) de diferentes aceros de vasija irradiados
con neutrones para estudiar la influencia de diferentes parámetros en el
comportamiento del material. En particular, se ha estudiado el efecto del
flujo, la fluencia y el contenido en diferentes elementos (Cu, Ni o Mn). El
examen mediante TEM mostró que la respuesta del material a la
irradiación neutrónica es inhomogénea, ya que los defectos producidos por
la radiación del tipo “bucles de dislocaciones” se encontraron
preferentemente decorando dislocaciones y no distribuidos por toda la
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
matriz. Además, en los aceros irradiados a las fluencias más altas, se ha
observado la presencia de huecos producidos por la radiación.
Se ha estudiado la composición química de los
bordes de grano en dos
materiales de vasija irradiados con neutrones
mediante espectroscopia
electrónica Auger (AES),
obteniéndose información
sobre las posibles causas de
la fractura intergranular
observada en algunos
materiales después de su
exposición a la radiación
neutrónica
(proyecto
LONGLIFE-7PM).
Imagen 51. Microscopio de transmisión de
También mediante TEM se
electrones
ha estudiado el efecto de la
irradiación a los modos de deformación en los aceros de vasija de las
diferentes estructuras de deformación. Se ha observado que la distribución
de dislocaciones no es homogénea, organizándose en redes cuadradas,
estructuras celulares y bandas de dislocaciones. Cada tipo de estructura
corresponde a diferentes estadios del proceso de deformación, que alcanza
97
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
diferentes grados en cada tipo de grano dependiendo de su orientación. En
el caso del material irradiado se ha observado el pinzamiento de
dislocaciones en los defectos inducidos por la radiación, pudiéndose
deducir la fuerza que oponen los diferentes obstáculos al movimiento de
las dislocaciones y así deducir su contribución al endurecimiento del
material. Estos resultados han ayudado al entendimiento de la formación y
evolución del daño por irradiación en materiales de vasija relevantes para
largos tiempos de operación. Se ha realizado un estudio de la correlación
entre los efectos de la irradiación en la microestructura y las propiedades
mecánicas, poniéndose de manifiesto la importancia de parámetros como
el flujo neutrónico, el tipo de material y la aparición de daño en la matriz
para altas fluencias neutrónicas.
Se han caracterizado diferentes coladas de aceros ODS (dispersión de
óxidos) relevantes para su uso como vaina de combustible de reactores de
IV generación. En particular, se ha estudiado el efecto de la composición
química y el procesado mediante análisis de SEM/EBSD (scanning electron
microscope/Electron backscatter diffraction) y ensayos de small punch de
aceros ODS provenientes de Japón, Corea, China y EEUU (proyecto CRP).
Además, se ha hecho un estudio del efecto del tamaño de las probetas en
la tenacidad de fractura de un acero ODS en colaboración con AREVA y el
Institute of Physics of Materials de la Brno University (República Checa).
Se ha continuado con los estudios de la estabilidad térmica de materiales
ODS así como la reducción de la anisotropía y los mecanismos de fractura.
Se han fabricado aleaciones FeCr endurecidas por ODS mediante aleado
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
mecánico de polvos con composición nominal Fe–14Cr–2W–0,4Ti y polvos
de Y2O3 en un molino planetario y realizando la consolidación mediante el
método spark plasma sintering (SPS). Estos materiales se caracterizaron
microestructural y mecánicamente con diferentes técnicas y en diferentes
fases para estudiar la influencia de los parámetros de los procesos de
fabricación en el comportamiento del material. Dependiendo de la
velocidad de la molienda se observó que los nano-óxidos endurecedores se
encontraban en diferentes estadios de su evolución. El efecto de los
parámetros del proceso de aleado mecánico se manifiesta incluso después
de la consolidación, con granos más grandes y más homogéneamente
distribuidos para la velocidad de molienda mayor. El comportamiento
mecánico se ha evaluado mediante ensayos de small punch y ensayos de
tracción, revelando la influencia de los parámetros de la molienda en el
comportamiento del material, pues el material aleado a la mayor velocidad
mostró mejores propiedades mecánicas.
Se ha realizado un estudio exhaustivo de los efectos de la velocidad de
deformación y el tamaño de la probeta en la tenacidad de fractura del
acero T91 a alta temperatura. Se ha participado en un ejercicio
interlaboratorio de corrosión de T91, 316 y 15-15Ti en PbBi líquido.
Además se ha finalizado el estudio interlaboratorio en el uso del small
punch para la caracterización de la transición dúctil-frágil del T91 (proyecto
MATTER).
Se ha caracterizado el comportamiento a fractura mediante small punch de
tubos de vaina de combustible de ODS suministrados por el organismo
98
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
francés CEA; para ello se ha
desarrollado un método de
preparación de muestras a
partir de tubos de 0.5 mm
de espesor. Además, se ha
estudiado la fragilidad de
diferentes MAX Phases
mediante ensayos de small
punch, se ha realizado la
preparación de muestras
para
irradiación
con
neutrones en el reactor
experimental BR2 en Mol
(Bélgica)
y
se
han
preparado los experimentos de irradiación con iones
y con neutrones en aleaImagen 52. Ensayo de tenacidad de fractura
ciones FeCr con el objetivo
material irradiado
de estudiar la influencia de
la dosis y la temperatura de irradiación en la evolución de la
microestructura y de las propiedades mecánicas de estos aceros, que son
candidatos para la fabricación de componentes estructurales en los futuros
sistemas de producción de energía (proyecto MATISSE-7PM).
Se ha participado en un estudio interlaboratorio, propuesto por el Foro
Internacional de Reactores Nucleares de IV Generación (GIF), para el
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
estudio del comportamiento a oxidación de un acero inoxidable
(SSO8H18N10T) en agua supercrítica. Los resultados obtenidos se ajustaron a
los resultados obtenidos por el resto de laboratorios y mostraron una
ganancia de peso de la aleación estudiada tras el ensayo.
Se ha estudiado el comportamiento a corrosión bajo tensión y oxidación en
agua supercrítica (a diferentes presiones, temperaturas y diferentes
concentraciones de oxígeno disuelto en el medio) de varias aleaciones
(acero inoxidable austenítico 316 L, aleación base níquel 690 y aleación
800) candidatas para la construcción de diferentes componentes del futuro
reactor nuclear avanzado refrigerado por agua supercrítica. Se ha
estudiado el efecto del acabado superficial de las muestras en el
crecimiento de la capa de óxido en este material. Los resultados mostraron,
en todos los casos, una doble capa de óxido. El espesor de la capa rica en Cr
(capa interna) aumenta al disminuir la rugosidad superficial. Las muestras
con acabado superficial irregular presentan menor ganancia de masa
debido a que es posible que se produzcan desprendimientos de la capa de
óxido. Las muestras de las aleaciones 800 y 690 fueron obtenidas de tubos
de generador de vapor. Concretamente, el tubo de aleación 800
presentaba un shot-peening o granallado en la superficie exterior.
Posteriormente, se ha estudiado el comportamiento de ambas aleaciones a
oxidación en agua supercrítica mostrándose ganancias de peso nulas en
ambos casos. Además, en el caso de la aleación 800, se observó que el
granallado de la superficie del material favorece la incorporación de Cr a la
capa más externa de la capa de óxido.
99
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
La aleación 690, utilizada para la fabricación de los tubos de las
penetraciones de las tapas de las vasijas de los reactores tipo PWR
(preassure water reactor), es altamente resistente a los procesos de
corrosión bajo tensión en el agua del primario de este tipo de reactores. Sin
embargo, su susceptibilidad a este proceso de degradación puede
incrementarse cuando el material presenta un cierto nivel de trabajado en
frío. En este contexto, se ha completado el estudio del efecto de la
concentración de H2 en el agua de primario de un reactor PWR, sobre la
velocidad de propagación de grietas en la aleación 690TT trabajada en frío
por tracción y laminación. La velocidad de crecimiento de grieta es máxima
para el contenido de H2 correspondiente a la línea de equilibrio Ni/NiO. Por
otro lado, se ha finalizado un programa de ensayos de larga duración, más
de 6.000 horas, para la obtención de datos de velocidades de propagación
de grietas en 690TT (material base y zona afectada por el calor) y sus
metales de soldadura 52/152, con probetas tipo CT mecanizadas a partir de
una maqueta de penetración de tapa de la vasija, fabricada con los
procedimientos empleados en la fabricación de las tapas de las vasijas de
las plantas tipo PWR. Los resultados de este estudio se han ido integrando
en un base de datos internacional como paso previo a la elaboración de
una curva de velocidad de propagación de grietas en función del factor de
intensidad de tensiones, que utilizarán los organismos reguladores para la
evaluación de las penetraciones de las tapas de la vasija de los PWR.
4.10.2
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Química analítica
Dentro del campo de estudios de materiales de interés energético se ha
comenzado la preparación química del grafeno y su depósito en diferentes
materiales (silicio, óxido de silicio, plásticos,…) a fin de investigar sus
posibilidades como capa conductora en células solares de heterounión o
como sistema de almacenamiento de hidrógeno (proyecto GRAFAGEN). De
forma paralela, se han desarrollado métodos de caracterización mediante
difracción de rayos X para determinar la pureza y calidad del producto
sintetizado, en comparación con productos similares disponibles de forma
comercial.
Se han continuado con la
experimentación y evaluación dentro del estudio de
consolidación de los lodos
formados en los tubos de
generadores de vapor de
centrales nucleares.
En el campo de estudios
analíticos medioambientaImagen 53. Laboratorio de emisión atómica
les, se ha comenzado la
con fuente de plasma
preparación para el seguimiento de contaminantes durante el proceso de descontaminación del
embalse de Flix (Tarragona), que requerirá el análisis semanal de las aguas
del río Ebro, del recinto a descontaminar (incluyendo los lodos extraídos
100
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
del mismo) y de las emisiones e inmisiones atmosféricas para preservar el
medio ambiente de la zona, para la sociedad estatal Acumed.
Además, se ha colaborado con el INTA en el estudio de las emisiones en
turborreactores, con la Facultad de Veterinaria de la Universidad
Complutense de Madrid en la evaluación del enriquecimiento de uranio
con microalgas modificadas genéticamente, con el Instituto Geológico y
Minero de España (IGME) en el estudio de las variaciones isotópicas en
sedimentos del océano Atlántico de la región del Estrecho de Gibraltar y en
el estudio de nutrientes en plantas sometidas a estrés por contaminantes y
en el posible uso de catalizadores basados en TiO2 para la reducción de
óxidos de N en la atmósfera.
101
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
4.11
CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN Y TECNOLOGÍA
INFORMÁTICA
marina, y se han instalado en un clúster linux una aplicación informática
con modelos físicos secuenciales WRF-ROMS-SWAN.
S
Se ha actualizado la aplicación
informática de simulación numérica Low Energy Particle Track
Simulator (LEPTS) para incluir
partículas cargadas y radicales
que se ha introducido en el
repositorio GEANT4. Se ha
optimizado y paralelizado una
aplicación para cálculo de
secciones eficaces de electrones y
positrones de baja energía y
adaptado al clúster EULER del
CIEMAT. Se ha construido una
versión preliminar de nodo
VAMDC para electrones y
Imagen 54. Computador de cálculo
científico EULER
positrones y se ha desarrollado
una aplicación informática para el
estudio de los efectos sinérgicos entre el He y el H en Fe en burbujas
grandes para diferentes combinaciones de He-H-V, de su estabilidad
termodinámica y proporcionar un rango amplio de energías de formación
para los códigos de Rate Theory y Kinetic Monte Carlo utilizados en el
Laboratorio Nacional de Fusión.
us actividades se refieren al desarrollo e impulso de nuevas tecnologías
relacionadas con el tratamiento y almacenamiento de la información
aplicadas a ámbitos de competencia del CIEMAT, tanto en la
supercomputación científica como en la computación distribuida
(plataformas de cálculo ciudadano, Grid, GPUs,...) y en el desarrollo de
algoritmos aplicados, entre otros, a la simulación y modelización de
procesos tecnológicos.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.11.1 Tecnologías de la Información y la
Comunicación (TIC)
4.11.2 Centro Extremeño de Tecnologías Avanzadas
(CETA)
4.11.3 Simulación numérica y modelización de
procesos tecnológicos
4.11.1
Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC)
En informática científica y proyectos de I+D, se ha colaborado en
supercomputación en el desarrollo de una herramienta de evaluación y
predicción de recursos energéticos (eólicos y marinos) en una plataforma
102
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Se ha continuado con la labor de mantenimiento del hardware y del
middleware Grid comprometidos con el experimento ALICE y sus
aplicaciones específicas. Asimismo se ha ampliado esas labores a aquellas
relacionadas con Europea Grid Infraestructure y se han desarrollado
herramientas propias de sistemas de pilots (GWpilot).
Se han desarrollado herramientas para el uso de datos y metadatos y su
uso directo con códigos científicos generando identificadores persistentes a
cualquier tipo de objeto digital en el llamado desafío DART. Igualmente, se
ha trabajado en la federación de infraestructuras de computación en nube
para investigación y educación (proyecto CHAIN-REDS).
Se ha realizado la implementación de herramientas y algoritmos dinámicos
para los sistemas de supercomputación para la venidera exaescala basados
en sistemas de punto de chequeo y planificación y migración de tareas
(proyecto CODEC).
Respecto a los sistemas de información y e-administración, se ha puesto
en marcha el servicio Docu-menta, repositorio institucional de documentos
de acceso abierto que da respuesta a las directivas europeas Open Access
para la información científica. Se ha continuado el apoyo a la generación de
portales científicos de grupo, proyectos y eventos (ONCOMOL, IMDEA,
EERA, ENERBIOSCRUB,…), para la difusión de resultados de la investigación
y colaboración documental en el seno de grupos científicos o tecnológicos.
Se ha puesto en marcha un servicio para la generación de encuestas que
permite realizar estudios para la consecución de objetivos en las distintas
líneas de actividad.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
En los sistemas de gestión corporativa se ha realizado la adaptación en las
aplicaciones de gestión económica para verificar los requisitos de la
Intervención Delegada y se ha avanzado en la implantación de una
infraestructura de administración electrónica.
En cuanto a la infraestructura informática, se ha continuado la
virtualización y consolidación de servidores y sistemas de almacenamiento
para mejorar la fiabilidad y disponibilidad de los servicios. Por último, se ha
comenzado el proyecto de modernización de los elementos centrales de la
red local, para aumentar a 10 Gbps su velocidad en el core y dotarla de
elementos de seguridad y redundancia que aumenten su fiabilidad.
4.11.2
Centro Extremeño de Tecnologías Avanzadas (CETA)
En la prestación de servicios avanzados de computación, se han servido
recursos de computación científica a más de 60 grupos y proyectos de
investigación nacionales e internacionales. Para ello se han dispuesto los
múltiples entornos y arquitecturas de computación (HPC, GPGPU, NUMA,
XeonPhi, HTC, OpenStack y XenDesktop) y la doble conectividad de 10 Gbps
con la red de fibra RedIRIS-Nova. Por esta labor, y por su propia actividad
de I+D en el uso de GPGPU para la aceleración de códigos científicos, CETA
mantiene su reconocimiento como NVIDIA CUDA Research Center.
Se ha ampliado en un 25% las capacidades del clúster de aceleración
GPGPU con nuevos nodos y aceleradoras NVIDIA K80, en un 100% las del
clúster XenDesktop para la virtualización de escritorios y aplicaciones y se
ha duplicado el almacenamiento paralelo de altas prestaciones LUSTRE
103
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
hasta 600 TB, que, tras su migración a red Infiniband y con la ampliación de
nuevos nodos en el sistema, permite alcanzar tasas de transferencia
sostenidas de 62 Gbps. Las capacidades a término del año ascienden a 125
TFlops/s.
Se ha puesto en marcha un entorno MPI dedicado y optimizado, para la
realización de simulaciones con el software StarCCM+. Además, en el
marco de la actividad de paralelización y optimización de aplicaciones, se
ha trabajado con aplicaciones como ANSYS Fluent, TRNSYS, 3DINSIGHT,
LAMMPS, MatLab, SciLab, ArcGIS, Grass, 3DS, Galaxy Project, Blender,
IntiGIS,…, que han sido adaptadas para el óptimo aprovechamiento de los
diversos entornos de cómputo del CETA.
En cuanto a recursos para la virtualización y aprovisionamiento de
infraestructuras como servicio, se ha llevado a cabo un proceso de
certificación del entorno OpenStack que ha culminado en la adhesión del
CETA como uno de los 18 centros que conforman la European Federated
Cloud. Este entorno ha sido empleado en acciones demostrativas del
proyecto CHAIN-REDS (FP7) y EGI-InSPIRE (7PM).
En el desarrollo de aplicaciones, herramientas y portales para e-ciencia, se
ha desarrollado la primera versión de la plataforma SensoScopio
(www.sensoscopio.eu\), para la captación, validación, análisis predictivo y
visualización de información heterogénea captada por redes de sensores.
Como primer caso de éxito se ha incorporado la red de sensores
desplegada en la PSA dentro del proyecto DNICast (7PM), que permitirá la
optimización y validación de modelos predictivos de nowcasting de la
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
radiación solar directa de gran utilidad para la operación efectiva de
plantas termosolares. También se ha desarrollado la plataforma de
e-learning para radiólogos, ALOE (http://aloe.ceta-ciemat.es/), con un
diseño amigable que garantiza una interacción amigable desde cualquier
sistema y dispositivo. ALOE está diseñado para soportar imágenes
radiológicas y meta-información médica de distinta naturaleza, habiéndose
incorporado hasta la fecha los contenidos del Breast Cancer Digital
Repositor (BCDR, www.bcdr.eu), resultado éste de una colaboración
anterior con el Hospital de Sao Joao y la Universidad de Oporto (Portugal).
Por otro lado, se ha continuado con el desarrollo de la plataforma “Tu
Casa +” (www.tucasaesmas.com) donde destaca su simulador de demanda
energética (proyecto PRENDE).
En cuanto a las actividades de investigación aplicadas a las TIC realizadas
se encuentran: modelización de aplicaciones auto-adaptativas para
entornos de computación distribuida; planificador inteligente para la
optimización energética de entornos HPC y el uso oportunista de recursos
en la nube en condiciones de alta carga de trabajo; gestión energética
eficiente de infraestructuras cloud mediante programación multiobjetivo;
métodos computacionales para el análisis de mamografías y el diagnóstico
del cáncer de mama; adaptación y optimización de algoritmos de
teledetección para entornos de computación multi-nodo y multi-code
mediante librerías CUDA, MPI y OpenMP y diseño e implementación de un
modelo en SciLab para el dimensionamiento óptimo de componentes de
generación distribuida y almacenamiento energético en islas energéticas en
104
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
función de la demanda prevista y datos históricos de producción por
renovables.
Se ha prestado asesoramiento y soporte HTC/HPC a distintos grupos de
investigación en el CIEMAT y a más de 30 grupos pertenecientes a
universidades nacionales y otros miembros de la red de e-ciencia española.
Finalmente, en materia de
divulgación y fomento de la
cultura
científica,
el
Planetario CETA-CIEMAT ha
recibido cerca de 10.000
visitantes. Además se ha
colaborado con el Instituto
de Astrofísica de Canarias
(IAC), Eurocosmos y con la
financiación de la FundaImagen 55. Planetario CETA-CIEMAT
ción Española de Ciencia y
Tecnologías (FECYT) en la producción de un documental en alta definición
(www.explorandoelsistemasolar.com), en formato full-dome para cúpulas y
grandes planetarios, visto por más de 50.000 personas.
4.11.3
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Se ha continuado la programación de aplicaciones informáticas para utilizar
el modelo de interacción fluido-estructuras en ordenadores de tipo GPU y
se ha desarrollado un método completo de simulación de la interacción
fluidos-estructura, válido para paredes móviles y flexibles.
Por último, se han realizado simulaciones de llamas turbulentas y estudiado
su estructura para comprender el comportamiento de llamas premezcladas
en flujos turbulentos mediante simulación numérica directa.
Simulación numérica y modelización de procesos tecnológicos
Se ha analizado la dinámica de llamas de diferentes tipos propagándose en
conductos. Los resultados han permitido caracterizar los diferentes
regímenes de propagación.
105
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
4.12
ESTUDIOS DE SISTEMAS ENERGÉTICOS Y
MEDIOAMBIENTALES
E
stán relacionados con el estudio y la evaluación de aspectos
socioeconómicos, ambientales y psicosociales en tecnologías
medioambientales y energéticas. El CIEMAT tiene un programa de cultura
científica centrado en la percepción social de la ciencia y la participación
ciudadana, y un programa en derecho ambiental, para disponer de
instrumentos jurídicos eficaces al servicio del desarrollo sostenible y de la
protección ambiental. Además se realizan estudios de inteligencia y
prospectiva que sirven de base para la planificación y la toma de decisiones
estratégicas.
En esta área se destaca el trabajo en las siguientes líneas de investigación:
4.12.1 Investigación sociotécnica
4.12.2 Cultura científica
4.12.3 Derecho ambiental
4.12.4 Análisis de sistemas energéticos
4.12.5 Inteligencia y prospectiva
4.12.1
Investigación sociotécnica
En la percepción del riesgo, comunicación y aceptación social, se ha
llevado a cabo un estudio cualitativo sobre las reacciones a la información
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
sobre la calidad del aire y un estudio observacional, basado en una
encuesta transversal en cuatro ciudades españolas sobre la percepción de
la calidad del aire, creencias de riesgo y comportamientos de
autoprotección (proyecto CONTAMINA).
Se ha participado en el diseño del primer panel de expertos sobre gestión
de bienes de consumo contaminados por radioactividad en situaciones de
emergencia (proyecto PREPARE-7PM). Además, se han diseñado
metodologías orientas a comprender la aceptabilidad social de la fusión
nuclear tanto por parte de agentes sociales clave como de ciudadanos
(programa EUROfusion). Así, se han diseñado estrategias para generar
procesos participativos con actores sociales clave, para evaluar la actitud
del público y para analizar la cobertura de la fusión nuclear en la prensa
escrita.
Se han realizado diferentes evaluaciones de cultura organizativa y de
seguridad de organizaciones de alta fiabilidad, basadas en el modelo de la
OIEA. Estas evaluaciones han permitido identificar fortalezas y áreas de
mejora en las centrales nucleares de Cofrentes, Ascó y Vandellós, así como
en distintos emplazamiento de ENRESA. Se han abordado nuevos enfoques
teóricos orientados a potenciar la capacidad de las instalaciones
tecnológicas complejas para identificar, en un estadio temprano, cualquier
indicio de degradación de la seguridad. Finalmente, se ha realizado un
análisis, a partir de juicios de expertos, de los principales retos de la
industria nuclear española en el ámbito de los factores organizativos y
humanos y su impacto sobre la seguridad.
106
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
En factores humanos ha continuado la colaboración en el área de
validación de sistemas integrados (proyecto del Reactor Halden), donde se
coopera en el desarrollo de un instrumento de medida, un cuestionario,
que permita a los operadores de sala de control evaluar la facilidad de uso
de los distintos componentes de la interfaz. En concreto, se ha iniciado la
definición de ítem de componentes relacionados con procedimientos,
formatos del proceso y controles. Además, se contribuye a diseñar la
estrategia del sector persona-tecnología-organización (MTO) mediante su
participación en los grupos de referencia Halden Programme Group (HPG) y
HAMMLAB Experimental Programme Advisory (HEPA).
4.12.2
Cultura científica
Se ha realizado un análisis de la imagen pública de la ciencia y la tecnología,
relacionada con variables explicativas como el nivel de información y de
conocimiento, el interés y las actitudes. Para ello se ha diseñado y aplicado
a estudiantes de diversas universidades españolas la encuesta PICA
(Percepción, Interés, Conocimiento y Actitudes) sobre ciencia. Dicha
encuesta es una herramienta de medida que permite identificar cuáles son
los factores clave en la percepción social de la ciencia y, de este modo,
diseñar estrategias de influencia que permitan traducir el conocimiento
adquirido en cultura científica. Esta encuesta ha permitido mejorar
estudios anteriores identificando, por ejemplo, que el conocimiento
científico es un determinante básico de la confianza en la ciencia y el
compromiso con ella.
Actividades desarrolladas
Se ha estudiado la
iconografía
de
la
cobertura informativa
de la ciencia del clima en
una
selección
de
periódicos españoles de
2004 a 2010. Mediante
este análisis se ha
profundizado en cómo la
prensa escrita española
se ha servido del poder
de la imagen para
apoyar retóricamente su
discurso sobre el cambio
climático, sus causas, sus
consecuencias, los actores implicados e incluso
sus víctimas.
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 56. Modelo estructural. Relación entre
conocimiento, confianza y compromiso. Fuente:
Encuesta PICA, elaboración propia
Se han analizado las campañas institucionales de los gobiernos
autonómicos de Asturias, Madrid y Valencia sobre la vacuna del virus del
papiloma humano (VPH) para prevenir el cáncer de cérvix en niñas de entre
11 y 14 años.
Se ha organizado y coordinado el congreso “Fronteras de la Ciencia III:
Ciencia versus Pseudociencia: Hechos y cifras frente a creencias y
107
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
supersticiones” en Madrid, centrado en el debate sobre cómo afrontar los
conflictos y confusiones en la demarcación entre ciencia y falsas creencias,
teniendo en cuenta tanto las dimensiones no científicas de la cultura
científica como los valores de la ciencia, es decir, la aplicación de la razón,
la objetividad, la búsqueda de la verdad y el escepticismo.
4.12.3
Derecho ambiental
El Derecho ambiental es una rama del ordenamiento jurídico en la que,
entre sus principales características, se encuentran la interdisciplinariedad
y la íntima relación con los avances científicos y tecnológicos. La vinculación
entre progreso científico, regulación jurídica y protección medioambiental
se hace patente en el alto contenido técnico de la legislación
medioambiental. En el CIEMAT, esta tarea es realizada desde el Centro
Internacional de Estudios de Derecho Ambiental (CIEDA) que, además,
persigue el objetivo de convertirse en centro de referencia en
documentación ambiental.
Se destaca la participación en la parte jurídica del proyecto de investigación
ENERBIOSCRUB, cuyo objetivo es dar respuesta a los problemas planteados
por la utilización industrial de la biomasa en el marco de la política europea
de reducción de los gases de efecto invernadero. Para ello, se ha
comenzado el análisis del régimen de propiedad de los terrenos así como la
legislación y política aplicables.
En cuanto a la publicación electrónica Actualidad Jurídica Ambiental
(http://www.actualidadjuridicaambiental.com/), se ha continuado con su
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
dirección y edición diaria, siendo marco público de referencia en materia
de información, investigación y estudio del Derecho ambiental. En 2014 el
volumen de la publicación ha superado los 2.000 suscriptores de 123 países
y 273.876 visitas a su portal web.
Se ha continuado con la colaboración en la publicación Observatorio de
Políticas Ambientales, con participación del Ministerio de Agricultura,
Alimentación y Medio Ambiente (MAGRAMA) y la Fundación Ecología y
Desarrollo. La presentación nacional de la obra se hizo en Soria, bajo el
patrocinio del CIEDA.
Se han organizado, en colaboración con la UNED, las jornadas “Tecnologías,
riesgos naturales y evaluación ambiental” donde se estudiaron las
novedades y conflictos de la evaluación ambiental y los riesgos naturales de
las aplicaciones tecnológicas centrados en la fractura hidráulica.
4.12.4
Análisis de sistemas energéticos
En aspectos socioeconómicos en sistemas energéticos destaca la
finalización del estudio del impacto neto social, económico y ambiental de
la promoción de las energías renovables y de la relación coste beneficio
asociada a estas políticas en España, con los datos disponibles entre 20052010. Los resultados han demostrado que al diseñar políticas energéticas,
además de tener en cuenta el coste privado de generación, es necesario
identificar, cuantificar e internalizar el valor económico de las
externalidades medioambientales y socio-económicas de las distintas
tecnologías energéticas. Además, se ha demostrado que las externalidades
108
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
socio-económicas (generación de empleo, estimulación económica, etc.)
dependen en gran medida del contenido local a lo largo del ciclo de vida del
proyecto.
Se ha realizado un análisis crítico de las condiciones en las que se están
desarrollando las energías renovables en cinco países del norte de África y
en Turquía (proyecto BETTER). Además, se han elaborado dos informes del
impacto socio-económico y medioambiental asociado a posibles escenarios
futuros de penetración de las energías renovables en estas dos zonas,
teniendo en cuenta la posibilidad de generar excedentes que pudieran ser
exportados a Europa.
Respecto al análisis de ciclo de vida de procesos energéticos, en el marco
de la colaboración con el MAGRAMA, se ha realizado la estimación del
efecto sobre el empleo y la economía nacional de la producción de
biodiesel y bioetanol en España a través del análisis Input-Output. Además,
se han calculado los costes externos medioambientales de la producción
del aceite vegetal hidrotratado en España. Se ha realizado un estudio de las
emisiones potenciales de gases de efecto invernadero debidas al cambio
indirecto de uso de suelo (iLUC) y al consumo de biocombustibles en
España y se ha realizado un estudio sobre el gas de esquisto teniendo en
cuenta el conocimiento actual de sus emisiones así como las implicaciones
ambientales y los retos futuros que se plantean.
En modelización de sistemas energéticos, se han identificado los datos
necesarios para evaluar los costes externos de una planta de fusión
(programa EUROfusion) y se han definido las storylines a partir de las cuales
Imagen 57. Esquema conceptual del análisis del ciclo de vida
se construirán los escenarios energéticos a analizar en el proyecto usando
el modelo energético ETM (EFDA Times Model). Además, en colaboración
con instituciones mexicanas, se ha comenzado el análisis de la estrategia
energética de México con este modelo ETM. Se ha realizado una mejora del
modelo global energético ETSAP TIAM para su aplicación en tecnologías
solares y en ciclos nucleares de fisión y fusión. Finalmente, se ha
comenzado a estudiar el impacto del Marco 2030 para clima y energía en
nuestro sistema energético con el modelo TIMES-Spain.
109
Índice
4.12.5
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Inteligencia y prospectiva
El sistema de vigilancia tecnológica e inteligencia competitiva del CIEMAT
fue el primero certificado según la norma UNE 166006:2011. Las
actividades que se realizan en este ámbito van encaminadas a obtener
información del entorno tecnológico para cubrir las necesidades de las
partes interesadas y que éstas puedan tomar decisiones de cara a
aprovechar oportunidades o evitar amenazas relacionadas con su
posicionamiento tecnológico. Dichas actividades tienen en cuenta dos
enfoques de trabajo: la búsqueda e investigación de lo que se desconoce y
la búsqueda y seguimiento sistemático de novedades en áreas previamente
acotadas.
Se ha desarrollado seis estudios de vigilancia para distintas unidades
organizativas del CIEMAT, dos informes para la empresa URBASER y cuatro
ediciones del boletín de vigilancia tecnológica de patentes sobre biomasa
que se realiza para la Plataforma BIOPLAT, en colaboración con la Oficina
Española de Patentes y Marcas.
110
Índice
4.13
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
OTRAS ACTIVIDADES DE INTERÉS
A
demás de las áreas anteriores, el CIEMAT también realiza una serie de
actividades no relacionadas directamente con el trabajo científico
técnico ya mencionado pero que son necesarias para la consecución del
mismo. Cabe destacar las siguientes:
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Europea EUREC (Association of European Renewable Energy Research
Centres) y en el proyecto ARCAL (Acuerdo regional para la promoción de la
ciencia y las tecnologías nucleares en América latina y el Caribe).
4.13.1 Internacionalización
4.13.2 Calidad
4.13.3 Otras actividades
4.13.1
Internacionalización
El CIEMAT desarrolla su actividad en un marco de colaboración que
trasciende en muchas ocasiones el ámbito nacional. Para coordinar y
fomentar los mecanismos de colaboración y gestación de nuevos proyectos
de investigación a nivel internacional se ha establecido el Plan de
Incentivación a la Participación Internacional del CIEMAT, que desarrolla y
fortalece las actividades de I+D+i del Organismo en su ámbito de actuación.
El CIEMAT ostenta la representación nacional en foros internacionales y
tiene una participación muy significativa y de gran responsabilidad en
proyectos científico-tecnológicos internacionales relevantes. Así, el CIEMAT
ha representado a España en distintas reuniones como la 58ª Conferencia
General de la OIEA o la 7ª Conferencia del SET Plan, ante la Agencia
Imagen 58. Presencia institucional relevante del CIEMAT
Dentro de la cooperación con la OIEA, el CIEMAT es el centro español
encargado de la gestión y coordinación de las estancias científico-técnicas
subvencionadas por la misma. En 2014, se han gestionado 43 estancias en
España, 5 de ellas en el CIEMAT, y se han realizado 56 acreditaciones de
investigadores españoles interesados en participar en misiones de expertos
y proyectos de la OIEA.
111
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
18
2
El CIEMAT de un vistazo
Así mismo, el CIEMAT organizó distintos eventos internacionales,
destacando un taller en energías renovables en las instalaciones del
Instituto IMDEA Energía y dos jornadas, una de ellas entre CIEMAT y CEA en
París y otra jornada de difusión de las actividades de EERA, en las
instalaciones del CIEMAT, con una media de 85 asistentes a cada una de
ellas.
19
430
Actividades desarrolladas
17
10
4.13.2
19
3
Entidades presentes en más de una región: 11
Imagen 59. Mapa de distribución de entidades internacionales con las que se
colabora por región
Respecto a las colaboraciones en proyectos internacionales, en 2014 se ha
participado en 130 proyectos internacionales con 591 entidades, de las
cuales 86% son extranjeras como: Centre National de la Recherche
Scientifique (CNRS), Commissariat a l´Energie Atomique et aux Energies
Alternatives (CEA) o Karlsruhe Institut fuer Technologie (KIT), procedentes
de 73 países (Francia, Reino Unido, Italia, Japón, China, México,
Marruecos,…). De éstos, el CIEMAT coordina 7 proyectos con un total de
118 entidades participantes, 81 de las cuales son extranjeras procedentes
de 38 países.
Calidad
Motivado por las actividades de I+D+i que se realizan en el Organismo y de
su situación y compromisos en el entorno nacional e internacional, el
CIEMAT en los últimos tiempos ha hecho un esfuerzo por hacer de la
calidad una señal de identidad impulsando el desarrollo e implantación de
sistemas de gestión de la calidad en las unidades organizativas e
instalaciones que lo precisen.
Teniendo en cuenta la diversidad de actividades que el CIEMAT realiza, se
ha adoptado un modelo de gestión de la calidad que abarca, por un lado,
las actividades comunes a todas las unidades organizativas, tanto de índole
administrativa como de apoyo a la investigación, y, por otro, las actividades
científico-técnicas particulares de cada unidad organizativa que requieran
de un sistema de gestión de la calidad propio bajo una norma específica.
De acuerdo a este modelo, en 2014 se realizaron auditorías internas al
Laboratorio de medidas de protección radiológica (LMPR), al Laboratorio
responsable de la fabricación de medicamentos de terapia avanzada
(CliniStem), a la Unidad de ingeniería del Laboratorio Nacional de Fusión, al
112
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Plan de emergencia interior del CIEMAT y a la Unidad de inteligencia y
prospectiva. Además se ha colaborado, junto con los responsables de
actividades, en la elaboración de dos procedimientos (Gestión de la
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
prestación de servicios técnicos al exterior y Contratación de personal
laboral temporal y personal investigador predoctoral).
TABLA 19. LISTADO DE ACREDITACIONES Y CERTIFICACIONES DEL CIEMAT
ÁREA / LABORATORIO
ENTIDAD
Nuevas
UNE-EN ISO/IEC 17025:2005
Laboratorio de medidas de protección radiológica
Certificado por AENOR
Vigentes
UNE-EN ISO 9001:2008
Laboratorio de COPS
Certificado por SGS
UNE-EN ISO 166006:2011
Unidad de inteligencia y prospectiva
Certificado por AENOR
UNE-EN ISO/IEC 17025:2005
Laboratorio de ensayo de minieólica (EL2)
Acreditado por ENAC
UNE-EN ISO/IEC 17025:2005
Servicio de dosimetría de radiaciones
Acreditado por ENAC
UNE-EN ISO/IEC 17025:2005
Unidad de radiactividad ambiental y vigilancia
radiológica
Acreditado por ENAC
UNE-EN ISO/IEC 17025:2005
Laboratorio de metrología de radiaciones ionizantes
EURAMET, Acuerdo de
Reconocimiento Mutuo
UNE-EN ISO 9001:2008
Unidad de ingeniería del Laboratorio Nacional de
Fusión
Certificado por AENOR
En tramitación
UNE-EN ISO 9001:2008
Procesos de Gestión del CIEMAT
Certificado por AENOR
Normas de correcta fabricación de
medicamentos, GMP's
CLINISTEM (División de Terapias innovadoras en el
sistema hematopoyético)
Certificado por la Agencia
Española del Medicamento
113
Índice
4.13.3
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Otras actividades
En protección radiológica se ha continuado con las actividades
reglamentarias relacionadas con la clasificación radiológica de los
trabajadores expuestos y la vigilancia radiológica, tanto de las
instalaciones radiactivas operativas del Centro (21 en la actualidad) como
de las actividades realizadas dentro de los proyectos Rehabilitación y
Desmantelamiento del Plan Integrado para la Mejora de las Instalaciones
del CIEMAT (PIMIC-Rehabilitación y PIMIC-Desmantelamiento) en MadridMoncloa.
Dentro del acuerdo del CIEMAT con el CSN relativo al apoyo en
emergencias, la Unidad móvil ambiental (UMA) ha participado en dos
simulacros en las centrales nucleares de Vandellos II y Cofrentes y ha
elaborado para el CSN una serie de informes sobre los equipos de la
Unidad de Militar de Emergencias. Por otra parte, dentro del acuerdo
entre el CIEMAT y el Ministerio de Defensa, ha participado en varios
ejercicios conjuntos con el regimiento NBQ Valencia nº 1.
En el ámbito internacional se ha participado en el ejercicio ATOMIC 2014
para la prevención y combate de ataques con materiales nucleares y/o
radiológicos, organizado por la National Coordinator for security and
Counterterrorism (NCTV); se ha colaborado con el Ministerio de Defensa
enviando a Jordania un observador técnico en el marco del tratado de no
proliferación de armas nucleares; así mismo, se ha participado en la
reunión para la coordinación interministerial para definir las capacidades
de España en ámbito de la ciencia forense nuclear en el marco de la OIEA.
Actividades desarrolladas
Se ha continuado con la gestión de
los residuos producidos, sometida a
los controles recogidos en la
legislación vigente, que incluye
tanto los residuos radiactivos como
los no radiactivos. Se ha finalizado la
elaboración del Plan de gestión de
residuos radiactivos, que cuentan
con la apreciación favorable del
CSN.
El CIEMAT de un vistazo
Imagen
60.
Unidad
móvil
ambiental (UMA) del CIEMAT
Además, se ha realizado un esfuerzo en el desarrollo de técnicas de
medida no destructiva por espectrometría  de contenedores de residuos
radiactivos, con vista a su caracterización como residuo radiactivo o como
material desclasificado apto para su gestión por vías convencionales.
Respecto a la evaluación, licenciamiento, control y seguimiento de las
condiciones de seguridad radiológica de las instalaciones radiactivas (IIRR)
operativas, realizadas bajo el amparo del CSN y del Ministerio de Industria,
Energía y Turismo, en 2014 se realizaron las solicitudes de modificación de
las instalaciones IR–13 (Metrología de radionucleidos) e IR-08 (Laboratorio
de Radioisótopos).
Sobre las cuestiones de licenciamiento y seguimiento del Proyecto PIMICDesmantelamiento, se ha tramitado ante el Ministerio de Industria,
Energía y Turismo la documentación correspondiente a la revisión 6 del
Estudio de seguridad, a la revisión 2 del Reglamento de funcionamiento y a
114
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
la revisión 5 del Plan de gestión de residuos radiactivos. También se han
remitido los informes semestrales del Plan de Vigilancia Ambiental (PVA) y
se han tramitado, frente al CSN, propuestas de modificación de diseño
para el funcionamiento de almacenes y documentación sobre el proceso
de desclasificación de materiales.
Se ha colaborado en las inspecciones de seguimiento de las IIRR realizadas
por el CSN como organismo regulador y en la tramitación de las actas de
inspección; así como en la elaboración y remisión de la información técnica
adicional requerida.
En cuanto a la tramitación de licencias del personal de operación, se han
evaluado a los candidatos para la obtención de las mismas y se han
tramitado los expedientes de nuevas licencias de supervisores y
operadores, expedientes de prórroga y de anulación de licencias. Además,
se ha llevado a cabo el control y cumplimiento de la reglamentación de
EURATOM de los materiales sometidos a control de salvaguardias,
contabilidad, informes mensuales y soporte a las inspecciones de
EURATOM y de la OIEA sobre estos materiales.
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
del plan de pruebas para la desclasificación de materiales procedentes de
“El Montecillo” y se han realizado los trabajos de restauración de los
taludes del mismo.
Se ha continuado con el seguimiento de las características hidrogeológicas
de la sede CIEMAT-Moncloa a través de la revisión de los niveles freáticos
y las campañas de muestreo de las aguas para el análisis químico y
radioquímico.
Por último, pero no menos importante, se ha aprobado y publicado el Plan
de Igualdad del CIEMAT, que hace visible el compromiso del Centro con la
igualdad de género, en aplicación de la Ley Orgánica 3/2007 para la
igualdad efectiva de mujeres y hombres y de la disposición adicional
decimotercera de la Ley 14/2011 de la Ciencia, la Tecnología y la
Innovación.
En el proyecto PIMIC-Rehabilitación, se ha finalizado la descontaminación
de la instalación IN-04 (Celdas calientes metalúrgicas). Asimismo se han
realizado distintas actuaciones de rehabilitación en dos edificios en
CIEMAT-Moncloa.
En el proyecto PIMIC-Desmantelamiento, se han finalizado los trabajos de
sondeos en el área de “La Lenteja”, se ha preparado la segunda ampliación
115
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
5 EL CIEMAT DE UN VISTAZO
Vasijas centrales y fotomultiplicadores de uno de los detectores del experimento
Double Chooz
116
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
6
Centros
territoriales
El CIEMAT de un vistazo
99,74 M€ Gasto
1.351 personas
604 Investigadores
464 Apoyo
283 Gestión
60 Instalaciones
161 Laboratorios
2 ICTS
12 Áreas temáticas
46 Líneas de investigación
117
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
504 proyectos/actuaciones
de investigación financiados
120 Nacionales
101 Internacionales
283 Colaboraciones con entidades
28 Patentes prioritarias
16 Extensiones internacionales
3 Modelos de utilidad
2 Marcas
6 Registros de software
2 Propiedad intelectual
4 Empresas de base tecnológica
14 Acuerdos de licencia
386 Artículos SCI
62 Artículos no SCI
39 Libros/Capítulos de libro
373 Comunicaciones
49 Tesis/DEA/Master
118
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Líneas
temáticas
Proyectos
vigentes
Grupos de
trabajo
Personal
Instalaciones
Energías renovables y ahorro energético
7
80
15
269
22
Fisión nuclear
3
19
5
65
4
Fusión nuclear
3
8
9
136
2
Combustibles fósiles (valorización energética)
2
3
1
22
2
Partículas elementales y astropartículas
3
17
3
72
Biología y biomedicina
4
20
4
78
2
Medio ambiente
3
12
9
121
7
Radiaciones ionizantes
6
27
7
115
9
Instrumentación científica y física médica
5
18
9
139
4
Caracterización y análisis de materiales
3
18
17
203
5
Ciencias de la computación y tecnología informática
4
14
8
82
3
Estudios de sistemas energéticos y medioambientales
5
22
5
34
119
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
6 ANEXOS
6.1
Listado de imágenes
6.2
Listado de gráficas
6.3
Listado de tablas
Detalle de imágenes de galaxias estudiadas dentro del Proyecto CALIFA.
Crédito: IAA-CSIC
120
Índice
6.1
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
LISTADO DE IMÁGENES
Imagen 1. Cayetano López Martínez ...................................................... 2
Imagen 2. Torre CESA-I en la PSA ........................................................... 8
Imagen 3. Vista del TJ-II .......................................................................... 8
Imagen 4. Experimentación en invernadero .......................................... 9
Imagen 5. Dispositivo ACEBO ................................................................. 9
Imagen 6. Infografía de células tumorales mediante PET/CT .............. 10
Imagen 7. Unidad móvil ambiental (UMA) ........................................... 10
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 20. Planta piloto de gasificación de residuos sólidos de
mediana potencia (CEDER) ....................................................................43
Imagen 21. Planta piloto para el pretratamiento por explosión por
vapor de la biomasa lignocelulósica ......................................................44
Imagen 22. Torre CESA I y campo de heliostatos (PSA) ........................46
Imagen 23. Fotoreactores tipo CPC (PSA) .............................................47
Imagen 24. Vista aérea de la instalación de captadores estáticos
de placa plana para aplicaciones de destilación solar térmica de
baja temperatura (PSA) .........................................................................48
Imagen 8. Laboratorio nacional de neutrones ..................................... 11
Imagen 25. El generador eléctrico marino situado en la costa
noreste de Gran Canaria (proyecto UNIDIGEN) ....................................51
Imagen 9. Análisis médicos realizados en el CIEMAT ........................... 11
Imagen 26. Herramienta gSolarRoof. ....................................................52
Imagen 10. Distribución de los centros territoriales del CIEMAT en
España .................................................................................................. 12
Imagen 27 Laboratorio de análisis de sistemas de seguridad Instalación Peca .....................................................................................54
Imagen 11. CIEMAT Moncloa ............................................................... 13
Imagen 28. Vista del detector MONSTER montado en la instalación
ISOLDE del CERN ....................................................................................55
Imagen 12. Plataforma solar de Almería (PSA) .................................... 13
Imagen 13. CEDER ................................................................................ 13
Imagen 14. CETA-CIEMAT ..................................................................... 14
Imagen 15. CISOT.................................................................................. 14
Imagen 16. CIEDA ................................................................................. 14
Imagen 17. Obras de instalación del sistema fotovoltaico................... 39
Imagen 18. Aerogeneradores para su caracterización (CEDER) ........... 40
Imagen 19. Secadero híbrido solar de biomasa (CEDER) ..................... 42
Imagen 29. Análisis de espectroscopia Raman .....................................58
Imagen 30. Vista superior del TJ-II ........................................................59
Imagen 31. Simulación de TJ-II ..............................................................60
Imagen 32. Típica estructura microporosa usada en un sistema
CPS como el de los limitadores del TJ-II. Izquierda: rellena con Li.
Derecha: vacía .......................................................................................62
Imagen 33. Gasificador de lecho fijo downdraft utilizado en
proyecto CHILE ......................................................................................63
121
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Imagen 34. Estación para estudios de eliminación de alquitranes
de gases de gasificación ....................................................................... 65
Imagen 35. Extracción de la cámara de deriva MB4 del Sector 4 de
la rueda central de CMS. Crédito: CERN ............................................... 67
Imagen 36. Instrumento AMS instalado en el eje principal de la
Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA ................................... 69
Imagen 37. Colonia de células pluripotentes inducidas (iPS) de
ratón ..................................................................................................... 71
Imagen 38. Discriminación de genes (filas) aumentados (rojo) y
disminuidos (azul) en tumores humanos (columnas) en función de
las alteraciones en los genes FGFR3 y PIK3CA...................................... 73
Imagen 39. Corte vertical de la distribución de concentración de
un contaminante emitido por coches obtenido mediante
simulación numérica (modelo CFD-Street-Canyon) para distintas
alturas del arbolado urbano respecto de los edificios ......................... 77
Imagen 40. Equipamiento de recolección de muestras y toma de
datos para el análisis en continuo de material particulado (Sierra
de Madrid) ............................................................................................ 78
Imagen 41. Ensayo de semicampo para valorar la transferencia de
COP emergentes desde suelos agrícolas hacia las aguas de
lixiviación y escorrentía. Finca de La Canaleja (Alcalá de Henares,
Madrid) ................................................................................................. 80
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 44. Localización de los empla-zamientos de muestreo de
la red de monitorización de alta montaña del proyecto GuMNet
(Sierra de Guadarrama, Madrid) ...........................................................85
Imagen 45. Panorámica del frente de explotación de las
bentonitas del yacimiento de Morrón de Mateo (Cabo de Gata,
Almería) .................................................................................................86
Imagen 46. Contador de centelleo sólido .............................................88
Imagen 47. Validación de BOMAB en el CRC del CIEMAT .....................90
Imagen 48. Laboratorio de físico-química de actínidos y productos
de fisión .................................................................................................92
Imagen 49. Calibración de equipos para detección gamma en
niveles de protección ............................................................................93
Imagen 50. Celda óptica para contador de centello líquido TDCR
fabricada en el CIEMAT .........................................................................95
Imagen 51. Microscopio de transmisión de electrones ........................97
Imagen 52. Ensayo de tenacidad de fractura material irradiado ..........99
Imagen 53. Laboratorio de emisión atómica con fuente de plasma ...100
Imagen 54. Computador de cálculo científico EULER .........................102
Imagen 55. Planetario CETA-CIEMAT ..................................................105
Imagen 42. SMPS CIEMAT, modelo de utilidad en España nº U
201130331 ............................................................................................ 81
Imagen 56. Modelo estructural. Relación entre conocimiento,
confianza y compromiso. Fuente: Encuesta PICA, elaboración
propia ..................................................................................................107
Imagen 43. Equipo de digestores de microalgas .................................. 83
Imagen 57. Esquema conceptual del análisis del ciclo de vida ...........109
Imagen 58. Presencia institucional relevante del CIEMAT ..................111
122
Índice
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Imagen 59. Mapa de distribución de entidades internacionales con
las que se colabora por región ........................................................... 112
Imagen 60. Unidad móvil ambiental (UMA) del CIEMAT ................... 114
123
Índice
6.2
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
LISTADO DE GRÁFICAS
Gráfico 1. Evolución de efectivos por tipo de contratación ................. 16
Gráfico 2. Distribución del gasto por bloque orgánico (M€) ................ 17
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Gráfico 15. Distribución de acuerdos formativos vigentes por
instituciones ..........................................................................................34
Gráfico 16. Distribución de alumnos en prácticas por centros
territoriales ............................................................................................34
Gráfico 3. Evolución del gasto (€) ......................................................... 17
Gráfico 4. Evolución de ingresos (€) ..................................................... 18
Gráfico 5. Distribución de instalaciones por departamento/
subdirección general ............................................................................ 19
Gráfico 6. Evolución de proyectos y financiación concedidos en los
distintos planes nacionales................................................................... 22
Gráfico 7. Proyectos solicitados en H2020 por departamento/
subdirección general ............................................................................ 24
Gráfico 8. Financiación solicitada en H2020 por departamento/
subdirección general (€) ....................................................................... 24
Gráfico 9. Evolución de los acuerdos de colaboración por tipo de
entidad.................................................................................................. 25
Gráfico 10. Distribución de la presencia institucional por tipo de
entidad.................................................................................................. 26
Gráfico 11. Distribución de la presencia institucional por área
temática ................................................................................................ 27
Gráfico 12. Distribución de comités por área temática del CIEMAT .... 29
Gráfico 13. Distribución de comités por ámbito .................................. 29
Gráfico 14. Distribución de comités por tipo ....................................... 29
124
Índice
6.3
Introducción
Estructura organizativa
Resultados de las actividades
LISTADO DE TABLAS
Tabla 1. Distribución de efectivos por tipo de actividad y de
contratación ......................................................................................... 15
Actividades desarrolladas
El CIEMAT de un vistazo
Tabla 15. Formación interna por áreas .................................................33
Tabla 16. Producción científica por departamento/subdirección
general ...................................................................................................35
Tabla 17. Programa editorial (producción propia) ................................35
Tabla 2. Distribución de efectivos por centros territoriales ................. 16
Tabla 18. Acciones de comunicación y relaciones públicas ..................36
Tabla 3. Distribución de efectivos por titulación .................................. 16
Tabla 19. Listado de acreditacIones y certificaciones del CIEMAT......113
Tabla 4. Distribución del gasto por naturaleza (€) ............................... 17
Tabla 5. Distribución del ingreso por origen (€) ................................... 18
Tabla 6. Distribución de proyectos vigentes de los distintos planes
estatales y concedidos en el año por departamentos/subdirección
general .................................................................................................. 21
Tabla 7. Listado de proyectos vigentes del 7PM coordinados por el
CIEMAT ................................................................................................. 23
Tabla 8. Listado de otros proyectos internacionales vigentes
coordinados por el CIEMAT .................................................................. 23
Tabla 9. Listado de nuevas presencias institucionales con
participación del CIEMAT ..................................................................... 28
Tabla 10. Actuaciones de propiedad industrial e intelectual en
2014 ...................................................................................................... 30
Tabla 11. Empresas de base tecnológica (EBT) con participación
del CIEMAT ........................................................................................... 30
Tabla 12. Servicios técnicos y facturación por área temática .............. 31
Tabla 13. Actividades de promoción de las tecnologías del CIEMAT ... 31
Tabla 14. Formación externa por áreas ................................................ 32
125