Descripció del projecte
El ciment i els seus derivats han exercit un paper fonamental en el desenvolupament de les societats, convertint-se en el material fabricat més àmpliament comercialitzat en el món en termes de volum. No obstant això, la fabricació del ciment representa el 8% de les emissions globals de CO₂. Amb l’augment de la població i les creixents necessitats d’infraestructura, s’anticipa un increment en la demanda de ciment en les pròximes dècades. Per a fer front a aquesta demanda sense comprometre la petjada de carboni, la indústria del ciment ha d’adoptar pràctiques i tecnologies més sostenibles que redueixin les emissions de CO₂, fomentin la conservació de recursos, promoguin l’ús de combustibles alternatius, i especialment optimitzin els processos de producció i construcció.
El propòsit d’aquesta tesi doctoral és proposar un enfocament integral innovador per a optimitzar el procés de fabricació del ciment, amb la finalitat d’aconseguir criteris de rendiment definits en termes de resistència, cost de materials, consum d’energia, durabilitat i sostenibilitat.
Entre altres, s’han d’analitzar l’optimització del procés de molta, la reactivitat dels materials, les tipologies de Clínquer, l’ús d’argiles calcinades o altres materials, avaluant el va exercir en diferents temps, amb l’objectiu de millorar el rendiment del procés, la qualitat del producte i la seva petjada ecològica.
El projecte de recerca implica la utilització de tècniques avançades de caracterització de materials com a microscòpia digital i electrònica d’escombratge, difracció i fluorescència de raigs X, espectroscòpiques (RAMAN, FTIR, MAS NMR) i equips de caracterització mecànica, entre altres. A més, s’utilitzaran estratègies d’optimització multiobjectiu, centrant-se en objectius econòmics i de sostenibilitat, juntament amb metaheurístiques i modelatge matemàtic per a plantejar el problema amb múltiples variables i restriccions. S’utilitzaran també algorismes de Data Science i Machine Learning amb la finalitat de desenvolupar models subrogats útils per a aquesta optimització matemàtica.
La recerca es durà a terme en col·laboració de IQS amb Ciments Molins, una empresa líder en el sector, que actuarà com a referent en la temàtica, permetent l’accés a instal·lacions d’última generació, l’intercanvi de coneixements amb experts en la indústria i la possibilitat de realitzar proves a gran escala per a validar els resultats obtinguts en el laboratori. El projecte de recerca inclou la possibilitat de participar en un programa de mobilitat internacional, permetent-li adquirir experiència en entorns acadèmics i professionals internacionals i enriquint així la perspectiva i habilitats en el camp de recerca.
