Investigación

INVESTIGACIÓN


Grupos de investigación


 

Los grupos de investigación de la Escuela se agrupan en:

 

MOLAB-Mathematical Oncology Laboratoy

Integrantes del equipo

Líneas de investigación

En MOLAB hemos venido desarrollando durante ya más de una década numerosas líneas de investigación que han girado, principalmente, alrededor de la Oncología. Más recientemente, estas líneas se han extendido a otros campos importante en Medicina como son los de la Inmunología, la Epidemiología y la Diabetes. En el enlace a la web de MOLAB (http://matematicas.uclm.es/molab/)  actualizamos las diversas líneas que van alcanzando resultados relevantes. Destacamos, entre muchas de ellas, las siguientes:

  1. Biomarcadores de imagen en Glioblastoma: El glioblastoma es el tumor cerebral primario maligno más frecuente y agresivo, con una mediana de supervivencia del paciente de solo 14 meses desde el diagnóstico. La resonancia magnética de alta resolución es una rutina para el diagnóstico, la planificación del tratamiento, la evaluación de la respuesta y el seguimiento. En MOLAB reconstruimos los tumores en 3D y utilizamos modelos matemáticos para identificar características ocultas (por ejemplo, propiedades morfológicas o de textura) relacionadas con el pronóstico del paciente que permitan personalizar los tratamientos.
  2. Leyes de escala y dinámica evolutiva en cánceres humanos: Los cánceres se caracterizan por un crecimiento celular desregulado. Ese crecimiento se ve afectado en gran medida por un metabolismo alterado. Con objeto de cuantificar las consecuencias que ese metabolismo presenta en la dinámica evolutiva de los cánceres humanos, hemos reunido datos clínicos procedentes de cerca de mil pacientes oncológicos cuyo seguimiento se ha llevado a cabo en más de una docena de hospitales nacionales e internacionales. La tipología de tumores analizados es muy amplia e incluye cánceres de mama, pulmón, cabeza y cuello, rectales, gliomas y metástasis cerebrales. Utilizamos tanto resonancia magnética de alta resolución como imágenes de tomografía de emisión de positrones. Esta últimas se emplean rutinariamente para identificar aquellas regiones tumorales que presentan una mayor actividad proliferativa celular. Toda esa información la complementamos con modelos matemáticos basados en ecuaciones en derivadas parciales y simuladores estocásticos mesoscópicos con el objetivo de identificar leyes de escala (ver Figura 1). Las leyes de escala presentan una muy prometedora aplicación en el diagnóstico así como en la modalidad terapéutica a administrar a cada paciente.
  3. Inmunoterapia: Las inmunoterapias utilizan componentes del sistema inmunológico del paciente para dirigirse selectivamente a las células cancerosas. El uso de células T con receptor antigénico quimérico (CAR-T) para tratar neoplasias malignas de células B –leucemias y linfomas– es uno de los ejemplos más exitosos, y muchos pacientes experimentan respuestas completas de larga duración a esta modalidad de terapia. Este tratamiento funciona extrayendo las células T del paciente y transduciéndolas con el CAR, lo que les permite reconocer y destruir a las células portadoras del antígeno CD19+, que se expresa en estos cánceres hematológicos. En MOLAB desarrollamos modelos matemáticos que describan la respuesta temporal de las leucemias a la inyección de células T con CAR. Nuestros modelos tienen en cuenta los estadios de maduración de las células B, las células leucémicas, las células CAR-T y los efectos secundarios al incluir los principales procesos biológicos implicados. El objetivo de esta línea es explicar la dinámica del número de células CAR-T y controlar las posibles recaídas del cáncer CD19+ mediante la re-exposición temprana de las células leucémicas con las células CAR-T del paciente.
  4. Dinámica inmunológica: Los neutrófilos, que son las células más abundantes del sistema inmune, se especializan para cada órgano del cuerpo y muestran un espectro de funciones mucho más amplio de lo que se pensaba hasta ahora. Cuando los neutrófilos migran y se establecen en distintos tejidos adquieren características distintivas que contribuyen tanto a mantener funciones vitales de los órganos como a intervenir en, e incluso desencadenar, diversas patologías. En colaboración con importantes grupos de investigación nacionales e internacionales de Biología Celular, desde MOLAB contribuimos con el desarrollo de modelos matemáticos basados en ecuaciones diferenciales y de técnicas de big data clustering que permitan cuantificar la compleja dinámica funcional y de señalización molecular de los neutrófilos. Con ello perseguimos identificar nuevas vías terapéuticas para el tratamiento de múltiples enfermedades inflamatorias en las que están implicados los neutrófilos, así como en el cáncer, en donde también participan en el programa de respuesta inmune que se activa en el microentorno tumoral.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete)

Desde que MOLAB se estableciera como centro de investigación, ha recibido financiación de numerosas entidades, internacionales, nacionales y regionales. Reseñamos los siguientes proyectos concedidos durante los últimos cinco años:

  1. Título del proyecto: Modelos Matemáticos en Oncología (PID2019-110895RB-I00).
    • Entidad financiadora: Ministerio de Ciencia e Innovación
  2. Título del proyecto: Modelos Matemáticos en Biología de Sistemas Complejos (SBPLY/19/180501/000211).
    • Entidad financiadora: Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha
  3. Título del proyecto: Therapy Optimization in Glioblastoma: An Integrative Human Data-Based Approach using Mathematical Models Stage 2 (220020560).
    • Entidad financiadora: James S. McDonnell Foundation
  4. Título del proyecto: Oncología Matemática: Modelado, Análisis, Simulación y Aplicaciones (MTM-2015-71200-R).
    • Entidad financiadora: Ministerio de Economía y Competitividad
  5. Título del proyecto: Therapy Optimization in Glioblastoma: An Integrative Human Data-Based Approach using Mathematical Models Stage 1 (220020450).
    • Entidad financiadora: James S. McDonnell Foundation

Mecánica de sólidos

Integrantes del equipo

Líneas de investigación

En la actualidad el Grupo trabaja en las siguientes líneas:

  • Ensayo y caracterización de la vida en fatiga de hormigones avanzados por medio de modelos probabilistas, incluyendo aplicaciones tecnológicas.

Estudiamos la fatiga de estructuras de hormigón y hormigón reforzado con fibras, como por ejemplo las torres eólicas o las placas de vía ferroviaria de alta velocidad. El trabajo del grupo se centra la influencia en la fatiga del armado con fibras, de la frecuencia de solicitación, del tipo de carga —compresión, tracción o tracción/compresión—, el tamaño de la probeta, maduración por fatiga etc. En la actualidad tenemos dos proyectos nacionales sobre este tema, uno sobre fatiga alterna tracción /compresión, coordinado con la Universidades de Sevilla y Burgos, y otro, más aplicado, coordinado con el Instituto Eduardo Torroja y las empresas Calter Ingeniería y Atesvi. El estudio del daño por fatiga lo hacemos por medio de tomografía computerizada (TAC), en colaboración con la Universidad de Burgos. La UCLM ha conseguido un equipo TAC propio que entrará en funcionamiento en 2021 (petición liderada por el responsable del grupo, Gonzalo Ruiz).

  • Experimentación y análisis de la nucleación y propagación de daño y fractura en hormigón con fibras en régimen dinámico.

El comportamiento en régimen dinámico del hormigón reforzado con fibras es importante para conocer la resistencia frente a explosiones y cargas dinámicas. En esta línea estamos centrados en el estudio de fisuras dinámicas de cortante en este tipo de materiales. En particular nos interesan las prestaciones de distintos tipos de fibras de acero y de otros materiales frente a cargas dinámicas. Los ensayos se hacen con un equipo de ensayo dinámico de alta energía y se graban con una cámara de alta velocidad. El análisis experimental se hace con técnicas de correlación digital de imágenes y las simulaciones numéricas se realizan con métodos numéricos sin malla.

  • Diseño por prestaciones de hormigones autocompactantes reforzados con fibras y de hormigones de ultra-alta resistencia.

Hemos desarrollado una metodología innovadora de diseño de hormigones autocompactantes reforzados con fibras. El método de diseño es por prestaciones reológicas, muy importantes para la puesta en obra de los autocompactantes, y mecánicas, especialmente resistencia a compresión y residual a flexión. Estamos trabajando en el diseño de hormigones de ultra-altas prestaciones, en especial de muy alta resistencia a tracción. Se hace también investigación fundamental sobre la caracterización reológica de la pasta de cemento y de los hormigones autocompactantes fabricados.

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen

  • TÍTULO DEL PROYECTO: Daño a fatiga alterna en hormigón de muy alta resistencia a tracción reforzado con fibras: Generación de daño y modelado probabilista.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Mº de Ciencia, Innovación y Univ., PID2019-110928RB-C31

Resumen: Se estudia la fatiga alterna, tracción /compresión, de hormigones de muy alta resistencia reforzados con fibras. El objetivo es desarrollar ecuaciones constitutivas adecuadas para dichas condiciones de ensayo, ya que el daño por fatiga debido a ciclos alternos es poco conocido y está muy penalizado en la normativa. Se realizan ensayos de fatiga alterna y se hace un modelado probabilista de los resultados. Es un proyecto combinado con grupos de las Universidades de Sevilla y de Burgos.

  • TÍTULO DEL PROYECTO: Fractura dinámica de hormigón reforzado con fibras en modo mixto.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Junta Com. Castilla-La Mancha, SBPLY/19/180501/000220

Resumen: En este proyecto se estudia la fractura dinámica de hormigones reforzados con fibras en solicitaciones de cortante, que generan fractura en modo mixto. Usamos una torre de caída de alta energía, una cámara de alta velocidad, correlación digital de imágenes y modelado numérico sin malla. El objetivo final es conocer la resistencia del material y su capacidad de absorber energía frente a cargas dinámicas o explosiones.

  • TÍTULO DEL PROYECTO: Desarrollo innovador de un sistema de construcción in situ de torres eólicas de gran altura, con hormigón de altas prestaciones reforzado con fibras y sin armadura convencional.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Ciencia, Innovación y Univ., RTC-2017-6736-3

Resumen: Es un proyecto coordinado con el Instituto Eduardo Torroja y con dos empresas, Calter Ingeniería y Atesvi. Se busca el diseño óptimo de torres eólicas de gran altura para ser construidas in situ con hormigón reforzado con fibras y sólo con armadura de pretensado. El grupo de la UCLM está centrado en el diseño del material y en las propiedades a fatiga, basándose en los requerimientos dados por las empresas participantes. Se está estudiando el fenómeno de la maduración por fatiga, que puede alargar sensiblemente la vida a fatiga de la estructura.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete)

  1. TÍTULO DEL CONTRATO: Ensayos de uniones atornilladas con tornillos de alta resistencia de métrica 20 mm para la remodelación del Estadio Santiago Bernabeu.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Asistencia Global de Ingeniería S.L.
  2. TÍTULO DEL PROYECTO: Daño a fatiga en hormigón de altas prestaciones reforzado con fibras.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Economía y Comp., BIA2015-68678-C2-1-R
  3. TÍTULO DEL CONTRATO: Diseño y caracterización de hormigones autocompactantes reforzados con fibras para el Proyecto HORINDUS.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Property and Infrastructure Management
  4. TÍTULO DEL PROYECTO: Fatiga de hormigón reforzado con fibras.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Junta de CC. de Castilla-La Mancha, PEII-2014-016-P
  5. TÍTULO DEL CONTRATO: Cálculo dinámico de una vía en placa realizado a partir del modelo desarrollado en el proyecto de investigación SULABU.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: OHL
  6. TÍTULO DEL CONTRATO: Diseño y caracterización mecánica de hormigones pretensados reforzados con fibras para la construcción de fustes de turbinas eólicas.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Pacadar
  7. TÍTULO DEL PROYECTO: Fatiga de hormigón de altas prestaciones: Modelo probabilista y validación experimental.
    • ENTIDAD FINANCIADORA: Ministerio de Economía y Competitividad, MAT2012-35416

Grupo de Ingeniería Geoambiental

Integrantes del equipo:

Líneas de investigación:

  • Modelización acoplada de fenómenos termo-hidro-mecánico-químicos en suelos. Resolución de problemas relacionados con el almacenamiento geológico profundo de residuos radiactivos de alta actividad y con instalaciones singulares.
  • Estudio de procesos de remediación electrocinética de suelos contaminados.
  • Análisis del comportamiento hidrológico e hidrogeológico de humedales. Estudio del efecto de las acciones antrópicas y del cambio climático sobre la cantidad de agua en estos sistemas.

Proyectos con financiación competitiva ejecutándose. Título y breve resumen:

  • Modelo del comportamiento THQM de una bentonita y propuesta de una base de datos de validación. BIA2017-89287-R. El objetivo de este proyecto es desarrollar una herramienta de modelización del hinchamiento de una bentonita con una formulación geoquímica no simplificada. Esto es de especial interés para los almacenamientos geológicos profundos de residuos de alta actividad, donde la bentonita será una barrera de ingeniería que podría estar sometida a cambios en las condiciones de salinidad.
  • Desarrollo de un modelo macroscópico del hinchamiento libre de las bentonitas MX-80, GMZ y FEBEX. SBPLY/19/180501/000222. El objetivo del proyecto es estudiar la aplicación de un modelo de hinchamiento libre que pueda ser usado para la modelización del comportamiento de barreras de ingeniería bentoníticas en el almacenamiento geológico profundo de residuos radioactivos de alta actividad. Este aspecto es de gran relevancia para evaluar la capacidad de sellar discontinuidades de estas bentonitas. Se caracterizarán tres bentonitas candidatas para construir estas barreras.
  • Urban Forest Innovation Lab. Programa para el emprendimiento en bioeconomía forestal de Cuenca. uiacuenca.es
  • Beacon – Bentonite Mechanical Evolution. El objetivo del proyecto Beacon es desarrollar y testar las herramientas necesarias para evaluar la evolución mecánica de una barrera de bentonita instalada en un almacenamiento geológico y su capacidad de sellado. www.beacon-h2020.eu

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete)

  1. Estudio termo-hidro-químico-mecánico del almacenamiento geológico profundo de combustible nuclear gastado y otros residuos radioactivos de alta intensidad. Modelización de procesos de hinchamiento y homogenización. Efecto de la erosión. Procesos de extrusión.
  2. Análisis del efecto de cargas ambientales en cimentaciones singulares. El caso del ATC de Villar de Cañas.
  3. Almacenamiento geológico de CO2: tecnologías avanzadas de generación, captura y almacenamiento de CO2.
  4. Tecnología electroquímica para la eliminación de pesticidas en aguas y suelos. Electro-biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos o nitratos.
  5. Evaluación de la contaminación asociada a la infiltración de vinazas.
  6. Caracterización de la infiltración en el Parque Nacional de Las Tablas de Daimiel.
  7. Modelización de los sistemas acuíferos del Alto Guadiana.

Grupo de Hidroecología

Integrantes del equipo:

Líneas de investigación

  • Conservación, gestión y restauración de los sistemas acuáticos de la Reserva de la Biosfera de la Mancha Húmeda y del Proyecto de Geoparque Volcanes de Calatrava.
  • Seguimiento y monitorización de ecosistemas acuáticos, con vistas al cumplimiento en su territorio de la Directiva Marco del Agua: regionalización, establecimiento de condiciones de referencia, desarrollo de sistemas de indicadores, evaluación ecológica e intercalibración.
  • Ingeniería ecológica de efluentes de E.D.A.R. para la optimización de la calidad de sus aguas mediante creación de ecosistemas de humedales y su posterior reutilización.
  • Evaluación funcional del paisaje y de los sistemas socioculturales asociados como base del desarrollo sostenible.
  • Análisis de conflictos socioambientales en relación con los recursos hídricos, ecosistemas acuáticos y paisajes del agua.

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen

  • Factores clave y efectos del estado de conservación y usos en la cuenca sobre balances de C y capacidad de mitigación del cambio climático en tipos principales de humedales mediterráneos: aproximación funcional – ClimaWet-Cons’ PID2019-104742RB-I00

Resumen: El objetivo general del proyecto es evaluar el papel de los principales tipos de humedales mediterráneos españoles en la mitigación del cambio climático a través de la regulación del ciclo del carbono (C), relacionando el papel diferencial de los factores ambientales clave, del estado de conservación, los usos de la tierra en la cuenca y los modos de gestión, para proporcionar conocimiento y asesoramiento que permita mejorar el servicio de mitigación del cambio climático ofrecido por estos humedales. Mediante aproximaciones principalmente de tipo experimental (experimentos de campo y laboratorio) y de modelado, aunque también de tipo observacional, el proyecto evaluará cuales son las tasas actuales de secuestro/liberación de carbono y de gases de efecto invernadero (GEI) de los principales tipos de humedales españoles, los costeros, los salinos de interior, y los de interior de aguas menos mineralizadas, que en su conjunto constituyen el 95 % de la superficie de humedales en España, pero también realizará predicciones sobre como los balances de carbono y los intercambios de GEI pueden variar en los distintos escenarios climáticos (RCPs) previstos por el IPCC. Los modelos tendrán una estructura anidada, de manera que modelos más sencillos, como los de respuesta hidrológica al cambio climático, y los referentes al funcionamiento actual de los diferentes procesos relacionados con la fijación y liberación de carbono en forma de distintos C-GEI, se unificaran con otros construidos a través de experimentos para determinar la respuesta de las tasas de esos procesos a factores ecológicos clave, basados en los efectos, desde la escala genética (regulación) a la de paisaje, de variables afectadas por el cambio climático como la temperatura, la salinidad, u otros, así como los que describen la respuesta numérica de dichos procesos al estado de conservación, los usos del territorio en la cuenca, y los modos y medidas específicas de manejo de los humedales.

  • ‘Diseño de una metodología para incrementar la resiliencia ante inundaciones compatible con la mejora del estado de las masas de agua y la gestión sostenible de los recursos – DRAINAGE’ CGL2017-83546-C3-1-R B

Resumen: Este proyecto se desarrolla en la cuenca hidrográfica del Duero y tiene como objetivo general incrementar la resiliencia de las zonas urbanas ante la ocurrencia de inundaciones, siendo esto compatible con una mejora en el estado de las masas de agua. Para ello, se aplicarán metodologías novedosas que permitirán una estimación más fiable del riesgo, basándose en la caracterización de todos los procesos implicados, así como en la evaluación de la incertidumbre y su propagación. En paralelo, se integrará la percepción social en el análisis y la gestión del riesgo. Para disminuir la vulnerabilidad, al tiempo que mejorar la capacidad de adaptación de las zonas urbanas, se diseñarán medidas de gestión basadas en la recuperación de la capacidad geomorfológica de las llanuras de inundación para laminar las inundaciones y retener agua y sedimentos. Así, se podrá mejorar el estado de las masas de agua al facilitarse la recuperación de los hábitats fluviales. Se demostrará que dicha restauración es compatible con la puesta en práctica de modelos de crecimiento sostenible basados en una economía verde.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete)

  1. CLIMAWET – Mitigación y adaptación al cambio climático en los principales tipos de humedales mediterráneos ibéricos: Balances de carbono y modelos de respuesta de especies y hábitats (referencia CGL2015-69557-R).
    • Entidad/es financiadora/s: Ministerio de Economía y Competitividad.
  2. Amenazas y oportunidades del cambio global para la Mancha Húmeda. Biodiversidad, restauración y aplicaciones de los tapetes microbianos. REF.: PEIC11-0369-2758.
    • Entidad/es financiadora/s: Consejería de Educación, Cultura y Deportes, Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha.
  3. Evaluación del impacto ambiental de la contaminación química en la avifauna de las Tablas de Daimiel (referencia 755/2012).
    • Entidad/es financiadora/s: Parques Nacionales.
  4. Integrate analysis of river flow and freedom space to assess the state of fluvial ecosystems under the EU Water Framework Directive and guarantee their services.
    • Entidad/es financiadora/s: CYTEMA – Campus Científico y Tecnológico de la Energía y el Medio Ambiente (referencia CEI10-1-0014).
  5. Evaluación de los Ecosistemas del Milenio en España: ecosistemas de humedales interiores y humedales costeros.
    • Entidad/es financiadora/s: Fundación Biodiversidad
  6. WATCH Water and Global Change.
    • Entidad/es financiadora/s: VI Programa Marco de la Unión Europea, contrato nº 036946.
  7. CONSOLIDER INGENIO 2010 TRAGUA Tratamiento y reutilización de aguas residuales para una gestión sostenible.
    • Entidad/es financiadora/s: Ministerio de Educación y Ciencia, referencia CSD2006-00044.

EARTH-Environmental Recovery Integrated Technologies

Integrantes del equipo:

Líneas de investigación:

  • Tecnologías bio-electroquímicas para la recuperación de recursos de la minería metálica.

Esta línea de investigación propone una aproximación novedosa y sostenible a la solución del problema ambiental causado por los residuos depositados en escombreras y antiguas instaciones de minería metálica, ya que su objetivo es el desarrollo de nuevas combinaciones de tecnologías biológicas y electroquímicas para el tratamiento de residuos mineros sólidos (fondos de balsas) y drenaje ácido de mina, poniendo el énfasis en la recuperación de los recursos contenidos en los mismos, incluyendo metales y/o elementos de tierras raras, agua regenerada, biomasa y/o energía, es decir, en línea con el concepto de economía circular. Las tecnologías a aplicar serán: electro-biolavado, electro-fitorremediación, sistemas bioelectroquímicos y humedales artificiales acoplados a celdas microbianas de combustible.

  • Caracterización y restauración ambiental de suelos contaminados por actividades de minería metálica.

Esta línea de investigación es complementaria a la anterior y pretende la caracterización de emplazamientos de minería metálica abandonados mediante el análisis de diferentes parámetros fisico-químicos de los residuos, suelos, plantas y aguas superficiales (metales totales y biodisponibles, textura, materia orgánica, conductividad, pH, mineralogía, etc.) y su análisis y representación mediante sistemas de información geográfica combinadas con tecnología fotogramétrica. La información obtenida puede ser utilizada para el análisis del riesgo, la viabilidad de la recuperación de recursos a partir de los residuos y la propuesta de medidas de gestión o rehabilitación ambiental. 

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete)

  1. Convocatoria Retos de la Sociedad (Ministerio de Educación y Ciencia): Combinación de tecnologías biológicas y electroquímicas novedosas para la recuperación de recursos a partir de residuos de la minería metálica (E-BIORE2MIN, PID2019-107282RB-I00) 01/06/2020-31/05/2023; 139150 €. IP: L. Rodríguez, F.J. Fernández. Investigadores: J. Villaseñor, F.J. López-Bellido, D. Sánchez.

La contaminación causada en suelos y aguas superficiales y subterráneas por los residuos de las actividades de minería está entre las primeras preocupaciones ambientales a nivel español, europeo y mundial. Destaca por su importancia la minería metálica, cuyas principales afecciones proceden de la dispersión de metales tóxicos como Pb, Cd, Zn, As, Cu, etc. y de la generación, a partir de la oxidación de los residuos de la pirita, del denominado drenaje ácido de mina (DAM). El Proyecto E-BIORE2MIN propone una aproximación novedosa y sostenible a la solución del problema ambiental considerado, ya que su objetivo es el desarrollo de nuevas combinaciones de tecnologías biológicas y electroquímicas para el tratamiento de residuos mineros sólidos (fondos de balsas) y DAM, poniendo el énfasis en la recuperación de los recursos contenidos en los mismos, incluyendo metales y/o elementos de tierras raras, agua regenerada, biomasa y/o energía, es decir, en línea con el concepto de economía circular.

  1. Investigación Científica y Transferencia de Tecnología (Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha): Rehabilitación de entornos abandonados de minería metálica y recuperación de recursos mediante tecnologías bio-electroquímicas (Bio-electro MineR2, SBPLY/19/180501/000254) 01/01/2020-31/12/2021; 122800 €. IP: L. Rodríguez, F.J. Fernández. Investigadores: J. Villaseñor, F.J. López-Bellido, J. Alonso-Azcárate.

Castilla-La Mancha presenta una larga tradición minera que data de la época romana. Desde entonces, la actividad minera ha generado una gran cantidad de residuos que, en muchos casos, fueron acumulados en los propios entornos mineros sin el tratamiento adecuado. Actualmente, estos residuos se encuentran abandonados debido al cese de actividad de las empresas que explotaban estos recursos mineros, con los consiguientes problemas ambientales que ello genera. En este contexto, el proyecto Bio-electro MineR2 tiene como objetivo combinar biotecnología y tratamientos electroquímicos para recuperar los recursos aprovechables, principalmente metales y tierras raras, contenidos en los residuos de minería abandonados, logrando de este modo la rehabilitación ambiental de los entornos contaminados mediante la aplicación de principios de economía circular.

  1. Convocatoria Retos de la Sociedad (Ministerio de Educación y Ciencia): Electrochemical assisted remediation of organochlorinated polluted soil and wastewater produced in industrial activities (CTM2016-76197-R) 31/12/2016-29/12/2019; 411000 €. IP: M.A. Rodrigo; P. Cañizares. Investigadores: J. Lobato; C. Sáez; J. Villaseñor; F.J. Fernández; L. Rodríguez; J. Llanos; C.M. Fernández; E. Lacasa.
  2. LIFE project (Unión Europea): Valorisation of wastewater treatment plants and aggregates processing sludges for lightweight aggregates production (LIFE12/ENV/ES/123) Julio 2013-Noviembre 2016; 104.496 €. IP (UCLM): J. Alonso-Azcárate. Investigadores (UCLM): L. Rodríguez.
  3. Convocatoria Retos de la Sociedad (Ministerio de Educación y Ciencia): Electrochemical technology fror the remediation of pesticides in water and soil (CTM2013-45612-R) 01/01/2014 – 31/03/2017; 497.310 €. IP: M.A. Rodrigo; P. Cañizares. Investigadores: J. Lobato; C. Sáez; J. Villaseñor; F.J. Fernández; L. Rodríguez; V. Navarro; A. Yustres.
  4. Contrato Art. 83 de especial relevancia firmado con empresas: Estudio de I+D para el tratamiento de los efluentes líquidos generados por laboratorios Servier en la planta de Toledo (UCTR130212). 01/10/2013 – 31/03/2018. 159.236 €. IP: J. Llanos y Cristina Sáez. Investigadores: P. Cañizares; M. A. Rodrigo
  5. Convocatoria Retos de la Sociedad (Ministerio de Educación y Ciencia): Bioelectrochemical remediation of polluted soils with hidrocarbons and nitrates (CTM2011-45612-R 01/01/2011 – 30/06/2014. 338.800. €. IP: M.A. Rodrigo; P. Cañizares. Investigadores: J. Lobato; C. Sáez; J. Villaseñor; F.J. Fernández.

Laboratorio de Acústica Aplicada a la Ingeniería Civil (LA2IC)

Integrantes del grupo:

Líneas de Investigación:

  • Caracterización acústica de superficies de rodadura (mezclas asfálticas y pavimento).

Auscultación acústica de carreteras mediante la técnica Close ProXimity (CPX) con cámara semianecoica. Esta técnica permite obtener el ruido de rodadura producido por la interacción neumático-pavimento en condiciones reales de circulación.

  • Auscultación de la superficie de carreteras.

Estudio de las características funcionales de pavimentos, tales como la textura longitudinal y transversal, determinación de la profundidad media del perfil (MPD), del Índice de Regularidad Internacional (IRI), análisis espectral de la textura, determinación de la resistencia al deslizamiento…

  • Propiedades acústicas de materiales.

Determinación del coeficiente de absorción y transmisión acústica de materiales de construcción mediante el tubo de Kundt.

  • Acústica asociada a infraestructuras de transporte y urbana.

Elaboración de mapas de ruido de rodadura. Ruido medioambiental.

  • Diseño y caracterización de mezclas asfálticas.

Diseño de mezclas bituminosas con características modificadas para la reducción del ruido de rodadura. Caracterización en laboratorio.

  • Propiedades ópticas y magnéticas de materiales.

Estudio en laboratorio sobre probetas experimentales de mezcla bituminosa.

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen:

Estudio de las características funcionales de capas de rodadura medioambientalmente amigables

  • Mapas de ruido de rodadura de vías de alta IMD.
  • Estudio de la rigidez dinámica en mezclas bituminosa con distintos % en polvo de caucho.
  • Estudio de la resistencia al deslizamiento mediante péndulo de fricción.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete):

  1. Hacia carreteras más seguras, confortables y silenciosas para Castilla-La Mancha: Etiquetado de características funcionales (Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha).
  2. Mapas de ruido de rodadura y características superficiales: Pavimentos sono-reductores (MINISTERIO DE ECONOMIA Y COMPETITIVIDAD (AEI / FEDER, UE)).
  3. REPARA 2.0: Desarrollo de nuevas técnicas y sistemas de información para la rehabilitación sostenible de pavimentos de carretera (SACYR CONSTRUCCIÓN S.A.U.).
  4. Asesoramiento para la elaboración de mezclas sonoreductoras y su medida CPX dentro del proyecto RTC-2015-4025-4 (Universidad Politécnica de Cataluña).
  5. Impedancia Mecánica de Superficies de Carretera con polvo de Caucho (NFU) Influencia en la Generación y Propagación del ruido de Rodadura (Ministerio de Economía y Competitividad).
  6. Evaluación Acústica de Nuevas Mezclas Bituminosas SMA más Sostenibles y Medioambientalmente Amigables (ELSAN S.A.).
  7. CENIT – Investigación en Nuevos Conceptos de Carreteras más Seguras y Sostenibles (FENIX, AIE) (Ministerio de Economía, Industria y Competitividad).

Grupo Ingeniería Hidráulica

Integrantes del equipo:

Líneas de investigación:

  • Metodología de gestión de riesgos y aplicaciones

Desarrollo de una metodología general de gestión de riesgos y su aplicación a diferentes sistemas de ingeniería civil. Para la gestión de riesgos, se identifican los riesgos, seleccionando los prioritarios en un análisis cualitativo. Estos riesgos se someten a un análisis cuantitativo donde se consideran los términos de probabilidad, intensidad, vulnerabilidad y exposición para obtener niveles de riesgo. Finalmente, se planifica la respuesta a estos riesgos para reducir su nivel en caso de considerarse inadmisible.

  • Erosión local y protección de estructuras frente a erosión

Evaluación de la evolución de la erosión local en el entorno de obras civiles: obras de drenaje, puentes, estructuras singulares, etc. Análisis de medidas de protección y disminución de la erosión local.

  • Modelación hidrológica de avenidas

Desarrollo de modelos distribuidos para la simulación de los procesos hidrológicos presentes en una cuenca como respuesta de un evento de lluvia de alta intensidad. Calibración de modelos hidrológicos. Caracterización estadística de extremos de lluvias y eventos de crecidas. Caracterización de la dinámica y las condiciones previas de humedad en el suelo. Monitorización de cuencas y previsión hidrológica.

  • Modelos de evolución de averías en infraestructuras

El concepto de avería y cómo medir tanto su nivel como su evolución temporal es un problema complejo. Las acciones a las que están sometidas las infraestructuras, así como la manera en que éstas responden son procesos estocásticos. Teniendo esto es cuenta, se plantean modelos probabilistas de evolución de averías que permitan ayudar a la toma de decisiones a los gestores de las infraestructuras.

  • Modelos de propagación de oleaje

Empleo de métodos numéricos para la simulación de la circulación oceánica y propagación de oleaje en la zona costera y transporte de sedimentos asociado.

  • Modelación hidrodinámica de estructuras hidráulicas

Simular el funcionamiento de las obras hidráulicas es en muchas ocasiones necesario para garantizar un buen diseño. Se utilizan modelos numéricos para integrar el funcionamiento de todo tipo de estructuras hidráulicas (presas, obras de drenaje y disipación, etc.) en el territorio. Además, se desarrollan modelos físicos concretos para simular su comportamiento a escala.

  • Caracterización metrológica de instrumentos de medida hidrometeorológicos

Auditoria, modelización y evaluación de la incertidumbre vinculada la medición o estimación de variables hidrometeorológicas. Calibración de instrumentos de medida. Metrología aplicada a la gestión de infraestructuras hidráulicas y sistemas hidrológicos. Metrología legal de contadores de agua.

  • Aplicación de métodos de nivel II y II a fiabilidad y operatividad de infraestructuras

Las acciones a las que están sometidas las infraestructuras, así como la manera en que éstas responden desde el punto de vista de su estabilidad o fiabilidad y desde el punto de vista operativo y funcional son procesos estocásticos. De este modo, tanto para el diseño de nuevas infraestructuras (o ampliaciones) como para la conservación y mantenimiento de las existentes, así como para una mejor optimización de su operatividad, es necesario aplicar métodos probabilistas.

  • Análisis y monitorización de redes de abastecimiento de agua potable

La gestión de las redes de abastecimiento de agua potable está sufriendo en la actualidad un proceso de transformación digital. Es habitual que la gestión de estos sistemas se apoye en un modelo hidráulico convencional, pero los avances en metrología y telemetría empiezan a permitir ir un paso más allá y monitorizar el funcionamiento de la red en tiempo real. Para ello, es necesario analizar la incertidumbre de todas las fuentes de información disponibles (parámetros del modelo, consumos, etc.) y utilizar herramientas eficientes que permitan conocer el estado de la red teniendo en cuenta su variabilidad.

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen:

  • Modelización de la calidad del agua en redes de abastecimiento

Se modeliza la calidad del agua en redes de distribución de agua potable, para luego introducir los posibles efectos derivados del cambio climático y valorar su repercusión.

  • Caracterización de la variabilidad de los consumos de agua

Se estudia la posible incertidumbre asociada a las demandas de una red de abastecimiento, que condiciona el conocimiento del resto del flujo en el sistema.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete):

  1. Efectos del cambio climático sobre el régimen hidráulico y térmico de las redes de abastecimiento de agua urbana. PID2019-111506RB-I00 (2020-2023). Ámbito nacional
  2. Análisis de los efectos del cambio climático sobre la dinámica de la calidad del agua en redes de abastecimiento de agua potable y medidas para su control. SBPLY/19/180501/000162 (2020-2022). Ámbito regional
  3. Cambio climático, aquí y ahora (FECYT). (2019-2020). Ámbito nacional
  4. Impactos medioambientales y económicos del cambio climático sobre las costas y puertos españoles: sensibilidad de riesgos portuarios asociados a cambio climático. CGL2014-54246-C2-2-R (2015-2018). Ámbito nacional
  5. Desarrollo de nuevos dispositivos de medición efectiva de caudales en lámina libre y a presión (2015-2017) PEJ-2014-A-71554. Ámbito nacional
  6. Desarrollo de planes de adaptación a los efectos del cambio climático sobre la seguridad hidrológica de infraestructuras críticas de transportes basados en análisis de riesgos. BIA2014- 53302-R (2015-2016). Ámbito nacional
  7. Modelos estadísticos para el análisis de la acumulación de daño en obras marítimas. BIA2009-10483 (2010-2012). Ámbito nacional.

Grupo Modelización y Análisis Energético y Estructural en edificación y obra divil (MA+EEI)

Integrantes del equipo:

Líneas de investigación:

  • Análisis estructural y modelización del comportamiento de elementos estructurales de obra civil y edificación mediante análisis inverso.
    • Responsable: Jose Antonio Lozano Galant
  • Estudio y recuperación de la construcción tradicional como referente para el desarrollo de nuevas tecnologías basadas en la sostenibilidad, principios bioclimáticos, eficiencia energética, reciclaje y utilización de materiales autóctonos (tierra, paja, piedra, madera) que reduzcan el impacto ambiental de la edificación durante su ciclo de vida. Esta línea se justifica como innovadora en el ámbito universitario y de transferencia tecnológica en nuestra región, pudiendo convertirse en un motor de reactivación de la actividad en el sector de la construcción, acorde con las exigencias medioambientales actuales y potenciando a la vez la recuperación y conservación de la arquitectura popular y vernácula. Aunque existen algunas iniciativas en esta línea en distintos colectivos en otras comunidades, o se han desarrollado proyectos nacionales de forma parcial, no existen centros tecnológicos especializados en el territorio nacional. Esta línea lleva asociada una importante labor de documentación y puesta en valor del patrimonio etnográfico y arquitectura popular de la región.
    • Responsable: Francisco Castilla
  • Evaluación energética y medioambiental de edificaciones. Monitorización de parámetros de confort y modelización del comportamiento energético de edificios y sistemas constructivos. Desarrollo de modelos térmicos de edificaciones para integración en entornos de trabajo BIM.Aunque esta línea no es novedosa, si que supone un sector en alza dentro del mundo de la edificación, con la implantación progresiva de normativa cada vez más exigente en materia de reducción de emisiones de C02 y Consumo energético, tanto en nuevas construcciones como en edificios existentes. La creciente demanda de servicios energéticos, certificación y auditorias supone una oportunidad de especialización en la prestación de servicios de asesoramiento y apoyo en este campo, que en muchas ocasiones resultará difícil de abordar desde la pequeña empresa, debido al coste de la inversión en equipos de ensayo y formación del personal especializado. Asimismo, es una línea que puede repercutir directamente en la mejora de las infraestructuras de la propia Universidad
    • Responsable: Víctor Pérez

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen:

  • Evaluación y redacción de informes sobre comportamiento estructural de infraestructuras civiles y edificios de construcción tradicional
  • Creación de sistemas, métodos y protocolos de auditoría energética de edificios existentes, el fin de elaborar una serie de medidas que permitan mejorar la eficiencia energética del mismo, investigando y analizando materiales y sistemas constructivos, que disminuyan y se reduzcan al máximo el consumo de la energía y la emisión de CO2, de una forma económica y sostenible 
  • Realización de ensayos sobre materiales de construcción y desarrollo de técnicas y sistemas para puesta en obra de elementos constructivos históricos.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete).

Proyectos (últimos 5 años)  

  1. BIM TÉRMICOS: CREACIÓN AUTOMÁTICA Y MONITORIZACIÓN DE MODELOS TRIDIMENSIONALES TÉRMICOS EN INTERIORES DE EDIFICIOS.
    • Secretaría de Estado de i+d+I. DPI2016-76380-R
  2. ESTUDIO DEL SISTEMA CONSTRUCTIVO Y EXCAVACIÓN ARQUEOLÓGICA EN EL SECTOR I DEL CONJUNTO ARQUEOLÓGICO DEL CASTILLO DE LA ESTRELLA VC/SPA/170720.
    • Entidad/es financiadora/s: Consejería de Educación, Cultura y Deportes. Viceconsejería de Cultura. JCCM.
  3. CALIBRACIÓN DE MODELOS BIM MEDIANTE SENSORES DE BAJO COSTE PARA LA OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE EDIFICIOS
  4. AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACIÓN
  5. ESTRUCTURAS DE JUGUETE
    • Entidad/es financiadora/s: FUNDACIÓN ESPAÑOLA PARA LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA
  6. CONTROL DE EJECUCIÓN DE FABRICACIÓN DE MÁQUINA PARA ELABORACIÓN DE BLOQUES DE TIERRA COMPRIMIDA PARA LA UAH
    • Entidad/es financiadora/s: PARQUE CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO DE AB
  7. ESTUDIOS DE LOS PALOMARES DE LA MANCHA BAJA Y CAMPO DE MONTIEL COMO PARTE DEL PATRIMONIO ETNOGRÁFICO DE LA PROVINCIA DE ALBACETE

Grupo Transporte, Urbanismo y Ordenación del Territorio

Integrantes del equipo:

Líneas de investigación:

  • Implicaciones territoriales y urbanas y estimación de la demanda y planificación del transporte, en particular de la Alta Velocidad Ferroviaria y de los intercambiadores modales, así como su impacto en las pautas de movilidad.
  • Modelos de movilidad en redes orientada hacia la programación de nuevos modelos matemáticos para la mejora del análisis de la movilidad y el diseño de redes de transporte con un enfoque integral. Se trabaja en nuevos modelos de optimización de la gestión de redes ferroviarias, así como en herramientas para la determinación de flujos de tráfico.
  • Planes de movilidad urbana sostenible y de viabilidad. Análisis de los problemas de movilidad urbana y de viabilidad que se presentan en ámbitos urbanos con el objetivo de presentar medidas de actuación adecuadas que solventen dichos conflictos.
  • Conservación y revitalización del patrimonio histórico, en particular de las obras públicas de escala territorial y de los conjuntos históricos: Estrategias de conservación y refuncionalización de corredores y redes históricas de transporte.
  • Forma urbana y sostenibilidad: análisis de tejidos urbanos basado en datos, análisis multiescalar de redes y elementos del espacio público, movilidad activa (caminabilidad y ciclabilidad), revitalización y regeneración urbana.
  • Estudio del cambio de escala, estructura, articulación y funcionamiento de las regiones urbanas en base al análisis de las dinámicas socioeconómicas, las redes de transporte, la movilidad y las políticas locales y supralocales (infraestructuras, regeneración, movilidad sostenible, actividades económicas basada en el conocimiento y la innovación, etc.)
  • Transiciones terraplén-estructura: estudio de su comportamiento mediante simulación numérica y obtención de criterios de diseño. Diseños encaminados a la notable reducción de los defectos de calidad geométrica de la vía que se observan en las transiciones con el objeto de obtener unos criterios de diseño compatibles con las exigencias de calidad de una vía de Alta Velocidad.
  • Optimización de la capacidad de las líneas férreas desde su concepción inicial hasta su explotación, mediante el empleo de herramientas matemáticas de programación”.

Investigaciones actualmente ejecutándose. Título y breve resumen:

  • Análisis y definición de estrategias para la caracterización, recuperación y puesta en valor del patrimonio de las obras públicas. Una aproximación desde la escala territorial

Resumen: El proyecto tiene por objeto definir y proponer estrategias que, considerando convenientemente las particularidades del patrimonio de la Ingeniería Civil, permitan su correcta caracterización, recuperación y puesta en valor. La investigación pretende unificar “criterios de aplicación, metodología y protocolos de actuación en conservación del patrimonio”, definir “técnicas para su restauración” y establecer “metodologías de trabajo encaminadas a formular estrategias para su conservación futura”, centrándose en un patrimonio escasamente atendido y especialmente vulnerable. Tiene, asimismo, una explicita vocación social en la medida en que aspira a difundir el valor de un patrimonio emergente pero poco conocido y a contribuir al desarrollo de territorios deprimidos y afectados por la despoblación.

  • “Las nuevas estructuras urbanas y territoriales de la Alta Velocidad ferroviaria en España: caracterización de la oferta y análisis de su papel en las relaciones territoriales”. Ministerio De Ciencia e Innovación.

Resumen: El desarrollo de la Alta Velocidad (AV) ferroviaria en España ha supuesto pasar de líneas y corredores aislados a un modo de transporte complejo, con muchas líneas, ciudades conectadas y muchos tipos diferentes de servicios. En este contexto, este proyecto plantea un análisis de la eficiencia de las conexiones para diferentes motivos de viaje en el día, basándose en el concepto de “Geografía del tiempo” y, en concreto, en las posibilidades que los servicios de AV ofrecen en términos de accesibilidad y opciones de movilidad. Para ello, se propone un indicador de eficiencia que tiene en cuenta variables como los horarios reales de los servicios, los tiempos de acceso a las estaciones, el coste de los billetes, el coste del tiempo empleado para cada tipo de viajero, etc., y, por tanto, permite evaluar el viaje intermodal puerta-puerta. Así, esta investigación aborda un análisis global de la red de Alta Velocidad, desde una perspectiva diferente, para evaluar la utilidad real de la Alta Velocidad para cada ciudad e identificar las diferencias entre ellas según sus posibilidades de viaje.

  • Una nueva forma de modelizar la red de tráfico y estimar los flujos dinámicos para el máximo aprovechamiento de las posibilidades que ofrece el escaneo de matrículas. Mejores resultados y menor coste”

Resumen: El objetivo general es avanzar en el conocimiento de técnicas de obtención de datos de campo en redes de tráfico urbano (escaneo de matrículas) y herramientas matemáticas (modelos dinámicos de estimación de flujo en redes) que garanticen su aplicabilidad en el análisis de escenarios de planificación urbana, de una forma verosímil y económica.

Listado de los proyectos más relevantes realizados por este grupo (no más de siete):

  1. Identificación, valoración y análisis patrimonial de las carreteras históricas españolas de titularidad estatal. Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana.
  2. Estimación de tiempos de viaje en redes urbanas mediante la técnica de escaneo de matrículas. Ministerio de Economía y Competitividad
  3. Desarrollo, implementación y validación de una metodología para la estimación de matrices de viajes origen-destino a partir de volúmenes de tráfico y matrices desactualizadas. Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha.
  4. La Articulación de las ciudades de Castilla La Mancha y los procesos de metropolización de Madrid facilitados por el AVE. Junta de Comunidades de Castilla La Mancha.
  5. Convenio de colaboración entre la Agenda de Gestión de la Energía de Castilla La Mancha y la Fundación General de la Universidad de Castilla La Mancha para la elaboración de un plan de movilidad sostenible en Ciudad Real.
  6. “Local Action Plan: Ciudad Real”, Documento memoria del Plan de Acción Local de Ciudad Real, del proyecto europeo ENTER.HUB ‐ URBACT. IMPEFE, Ayuntamiento de Ciudad Real
  7. La modélisation de l’implantation des gares des Trains à Grande Vitesse. SNCF
  8. El camino de Valencia en Alarcón y Contreras, 1845/1998. Análisis de viabilidad para su recuperación como carretera histórica. Ministerio de Fomento/CEDEX-CEHOPU.

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