Biological technologies for nitric oxide abatement

(English) Tackling the widespread challenge of air pollution, particularly the reduction of nitrogen oxides (NOx), is critical to improving public health and environmental quality in Europe. Annually, air quality-related problems contribute to some premature deaths across Europe, underlining the urg...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Cubides Páez, David Fernando|||0000-0002-0450-4738
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/452671
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/452671
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-452671
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:502 - Natura. Estudi, conservació i protecció de la natura
546 - Química inorgànica
Àrees temàtiques de la UPC::Desenvolupament humà i sostenible
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química
id ES_50ee4c9d54f8622c53a93cffa29cdb39
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/452671
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Biological technologies for nitric oxide abatement
title Biological technologies for nitric oxide abatement
spellingShingle Biological technologies for nitric oxide abatement
Cubides Páez, David Fernando|||0000-0002-0450-4738
502 - Natura. Estudi, conservació i protecció de la natura
546 - Química inorgànica
Àrees temàtiques de la UPC::Desenvolupament humà i sostenible
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química
title_short Biological technologies for nitric oxide abatement
title_full Biological technologies for nitric oxide abatement
title_fullStr Biological technologies for nitric oxide abatement
title_full_unstemmed Biological technologies for nitric oxide abatement
title_sort Biological technologies for nitric oxide abatement
dc.creator.none.fl_str_mv Cubides Páez, David Fernando|||0000-0002-0450-4738
author Cubides Páez, David Fernando|||0000-0002-0450-4738
author_facet Cubides Páez, David Fernando|||0000-0002-0450-4738
author_role author
dc.subject.none.fl_str_mv 502 - Natura. Estudi, conservació i protecció de la natura
546 - Química inorgànica
Àrees temàtiques de la UPC::Desenvolupament humà i sostenible
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química
topic 502 - Natura. Estudi, conservació i protecció de la natura
546 - Química inorgànica
Àrees temàtiques de la UPC::Desenvolupament humà i sostenible
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química
description (English) Tackling the widespread challenge of air pollution, particularly the reduction of nitrogen oxides (NOx), is critical to improving public health and environmental quality in Europe. Annually, air quality-related problems contribute to some premature deaths across Europe, underlining the urgent need for effective pollution control strategies. This PhD thesis explores innovative biotechnological processes for NOx removal, focusing on the potential of biological treatments as sustainable and cost-effective alternatives to conventional methods. Conducted at the Department of Mining, Industrial Engineering and ICT of the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) and the Eurecat Water, Air and Soil Technology Unit, this research is part of a collaborative effort to bridge the gap between academic studies and industrial applications. The thesis investigates the effectiveness of ionic liquids (ILs) and non-aqueous phase liquids (NAPs) as mass transfer vectors to enhance nitrogen oxide (NO) solubility and in turn improve NO bioavailability for microbial degradation. These vectors have the potential to revolutionize the design and operation of biological treatment systems of low water-soluble gases by improving their efficiency and scalability. The thesis systematically reviews existing NO control technologies to lay the groundwork for the introduction of bio-based alternatives. It delves into the selection and optimization of materials and methods, with emphasis on experimental designs that facilitate robust and reliable results. By improving mass transfer from the gas to the liquid phase, the research aims to address one of the main limitations faced by current biological treatments when treating hydrophobic gases such as NO. This research was supported by several academic and government grants, reflecting its importance and potential impact. The results are expected to open a door to the study of a new industrial technology, providing a solid scientific basis for further research into new alternatives for gas treatment.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
2024-07-26
2026
2026-02-04
dc.type.none.fl_str_mv doctoral thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
VoR
http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/452671
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-452671
url https://hdl.handle.net/2117/452671
https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-452671
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869407923445170176
spelling Biological technologies for nitric oxide abatementCubides Páez, David Fernando|||0000-0002-0450-4738502 - Natura. Estudi, conservació i protecció de la natura546 - Química inorgànicaÀrees temàtiques de la UPC::Desenvolupament humà i sostenibleÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria química(English) Tackling the widespread challenge of air pollution, particularly the reduction of nitrogen oxides (NOx), is critical to improving public health and environmental quality in Europe. Annually, air quality-related problems contribute to some premature deaths across Europe, underlining the urgent need for effective pollution control strategies. This PhD thesis explores innovative biotechnological processes for NOx removal, focusing on the potential of biological treatments as sustainable and cost-effective alternatives to conventional methods. Conducted at the Department of Mining, Industrial Engineering and ICT of the Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) and the Eurecat Water, Air and Soil Technology Unit, this research is part of a collaborative effort to bridge the gap between academic studies and industrial applications. The thesis investigates the effectiveness of ionic liquids (ILs) and non-aqueous phase liquids (NAPs) as mass transfer vectors to enhance nitrogen oxide (NO) solubility and in turn improve NO bioavailability for microbial degradation. These vectors have the potential to revolutionize the design and operation of biological treatment systems of low water-soluble gases by improving their efficiency and scalability. The thesis systematically reviews existing NO control technologies to lay the groundwork for the introduction of bio-based alternatives. It delves into the selection and optimization of materials and methods, with emphasis on experimental designs that facilitate robust and reliable results. By improving mass transfer from the gas to the liquid phase, the research aims to address one of the main limitations faced by current biological treatments when treating hydrophobic gases such as NO. This research was supported by several academic and government grants, reflecting its importance and potential impact. The results are expected to open a door to the study of a new industrial technology, providing a solid scientific basis for further research into new alternatives for gas treatment.(Català) Afrontar el repte generalitzat de la contaminació atmosfèrica, especialment la reducció dels òxids de nitrogen (NOx), és fonamental per millorar la salut pública i la qualitat ambiental a Europa. Anualment, els problemes relacionats amb la qualitat de l'aire contribueixen a morts prematures a tot Europa, la qual cosa subratlla la necessitat urgent d'estratègies eficaces de control de la contaminació. Aquesta tesi doctoral explora processos biotecnològics innovadors per a l'eliminació de NOx, centrant-se en el potencial dels tractaments biològics com alternatives sostenibles i rendibles als mètodes convencionals. Realitzada al Departament de Mines, Enginyeria Industrial i TIC de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) i a la Unitat Tecnològica Aigua, l'Aire i el Sòl d'Eurecat, aquesta investigació forma part d'un esforç de col·laboració per establir un pont entre els estudis acadèmics i les aplicacions industrials. La tesi investiga l'eficàcia dels líquids iònics (LIs) i els líquids en fase no aquosa (NAPs) com a vectors de transferència de massa per millorar la solubilitat de l'òxid de nitrogen (NO) i, al seu torn, millorar la biodisponibilitat de NO per a la degradació microbiana. Aquests vectors tenen el potencial de revolucionar el disseny i funcionament dels sistemes de tractament biològic de gasos poc solubles en aigua millorant la seva eficiència i escalabilitat. La tesi revisa sistemàticament les tecnologies de control de NO existents per establir les bases de la introducció d'alternatives de base biològica. Profunditza en la selecció i optimització de materials i mètodes, fent èmfasi en dissenys experimentals que facilitin resultats robustos i fiables. En millorar la transferència de massa del gas a la fase líquida, la investigació pretén abordar una de les principals limitacions a les quals s'enfronten els tractaments biològics actuals a l'hora de tractar gasos hidròfobs com el NO. Aquesta investigació ha comptat amb el suport de diverses subvencions acadèmiques i governamentals, la qual cosa reflecteix la seva importància i impacte potencial. S'espera que els resultats obrin una porta a l'estudi d'una nova tecnologia industrial, proporcionant una base científica sòlida per continuar investigant en noves alternatives pel tractament de gasos.(Español) Afrontar el reto generalizado de la contaminación atmosférica, en particular la reducción de los óxidos de nitrógeno (NOx), es fundamental para mejorar la salud pública y la calidad ambiental en Europa. Anualmente, los problemas relacionados con la calidad del aire contribuyen a muertes prematuras en toda Europa, lo que subraya la urgente necesidad de estrategias eficaces de control de la contaminación. Esta tesis doctoral explora procesos biotecnológicos innovadores para la eliminación de NOx, centrándose en el potencial de los tratamientos biológicos como alternativas sostenibles y rentables a los métodos convencionales. Llevada a cabo en el Departamento de Minas, Ingeniería Industrial y TIC de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) y en la Unidad de Tecnología del Agua, Aire y Suelos de Eurecat, esta investigación forma parte de un esfuerzo de colaboración para tender un puente entre los estudios académicos y las aplicaciones industriales. La tesis investiga la eficacia de los líquidos iónicos (LIs) y los líquidos en fase no acuosa (NAPs) como vectores de transferencia de masa para mejorar la solubilidad del oxido nitrógeno (NO) y a su vez mejorar la biodisponibilidad de NO para la degradación microbiana. Estos vectores tienen el potencial de revolucionar el diseño y funcionamiento de los sistemas de tratamiento biológico de gases poco solubles en agua mejorando su eficiencia y escalabilidad. La tesis revisa sistemáticamente las tecnologías de control de NO existentes para sentar las bases de la introducción de alternativas de base biológica. Profundiza en la selección y optimización de materiales y métodos, haciendo hincapié en diseños experimentales que faciliten resultados robustos y fiables. Al mejorar la transferencia de masa del gas a la fase líquida, la investigación pretende abordar una de las principales limitaciones a las que se enfrentan los tra-tamientos biológicos actuales a la hora de tratar gases hidrófobos como el NO. Esta investigación contó con el apoyo de varias subvenciones académicas y gubernamentales, lo que refleja su importancia e impacto potencial. Se espera que los resultados abran una puerta al estudio de una nueva tecnología industrial, proporcionando una base científica sólida para continuar investigando en nuevas alternativas para el tratamiento de gases.Universitat Politècnica de Catalunya20242024-07-2620262026-02-04doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06VoRhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/452671https://dx.doi.org/10.5821/dissertation-2117-452671reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/4526712026-05-27T15:37:01Z
score 15,198674

Similares en LA Referencia