Realización de proyectos orientados a la optimización del proceso, destacando las siguientes sublíneas de trabajo:

• Pre-tratamientos orientados a las características de cada residuo para mejorar su biodegradabilidad y del inóculo.
• Evaluación de la codigestión, mediante caracterización y análisis de mezclas sinérgicas.
• Desarrollo y evaluación de nuevos diseños de digestores.
• Herramientas de monitorización y control de sistemas y evaluación de condiciones operacionales.
• Valorización de las corrientes de salida: recuperación de nutrientes mediante el uso de membranas hidrofóbicas, sistemas biológicos o humedales. También incluye postratamientos (compostaje) y la determinación de su capacidad como biofertilizante. Evaluación y conversión de los AGVs: conversión en otros compuestos de valor añadido.

Evaluación y desarrollo de procesos dirigidos a la obtención de corrientes gaseosas con interés energético a partir de biomasa de diferente origen.

• Estudio de pretratamiento de los materiales y uso de aditivos.
• Gasificación directa de biomasa residual (lodos orgánicos, residuo agroforestal, etc.).
• Gasificación combinada con «water gas shift – WGS» o con «sorption enhanced water gas shift – SEWGS» para la obtención de hidrógeno. Estudio de catalizadores y sistemas híbridos (adsorbente+catalizador) para llevar a cabo la reacción.
• Pirólisis y uso de subproductos (biochar).

Investigación enfocada a la aplicación y usos de gases con potencial energético: biogás, syngas, metano, hidrógeno.

• Sistemas de limpieza: nuevos adsorbentes para la captación de compuestos como el H2S.
• Sistemas de purificación de mezcla de gases:
• conversión mediante metanación biológica mediante arqueas hidrogenotróficas: concepto power to gas.
• captura de CO2: adsorción/absorción con diferentes materiales, purificación mediante el cultivo y crecimiento de microalgas.
• tecnologías de membranas y PSA para otras mezclas.
• Transformación en energía térmica y eléctrica: valorización termoquímica: combustión combinada con microcogeneración (ciclo orgánico de Rankine – ORC).
• Conversión en otros compuestos de valor añadido y líquidos portadores: metanol y amoniaco.

Desarrollo de estrategias integrales (edificio, instalaciones, energías renovables, sistemas de gestión) para la descarbonización de las ciudades y la consecución de edificios PEB, es decir, edificios que producen más energía que la que consumen, gracias a la construcción sostenible y a sistemas generadores de energía limpia. Las líneas de principales de investigación son:

• Hibridación de sistemas de producción de energía renovable.
• Sistemas urbanos de District Heating & Cooling.
• Sistemas de almacenamiento energético y autoconsumo.
• Sistemas de cogeneración de alta eficiencia.
• Almacenamiento térmico en materiales de cambio de fase (PCM).
• Nuevas soluciones y materiales constructivos.
• Estrategias de arquitectura vernácula basadas en la interacción edificio-clima.
• Resiliencia térmica edificatoria.
• Modelización y simulación avanzada de PEBs y desarrollo de proyectos piloto.
• Calidad del aire interior.
• Sistemas de generación y consumo de hidrógeno residencial.

Las principales líneas de investigación de EnergyLab en el entorno de las comunidades energéticas, se centran en el desarrollo de:

• Nuevos sistemas de gestión centrados en el control activo y monitorización de las comunidades energéticas, tanto en los sistemas de generación como de la acumulación y la demanda de energía eléctrica y/o térmica de instalaciones consumidoras, con el objetivo de optimizar la gestión y la producción.
• Herramientas de gestión enfocados a la gobernanza y administración de la propia comunidad energética.
• Software específico de implantación de estrategias inteligentes de DSF (Demand Side Flexibility).
• Sistemas District Heating & Cooling (DH&C) renovables.

Mejora de las prestaciones energéticas de los equipos de climatización y producción de ACS basados en la tecnología de bomba de calor por accionamiento eléctrico, a través de las siguientes líneas de trabajo:

• Nuevos refrigerantes.
• Aprovechamiento de calor sensible del gas refrigerante y de calores residuales.
• Mejora de la eficiencia energética de los compresores.
• Inteligencia Artificial (IA) para incrementar la eficiencia energética y optimizar la generación de energía térmica a través del desarrollo y adaptación de algoritmos de regulación y control (como GA, ANN, SVM), teniendo en cuenta las variables más críticas del proceso (parámetros de funcionamiento, dispositivo de expansión del circuito frigorífico, integración de sistemas renovables para la generación eléctrica de accionamiento del compresor y otros consumos, etc.).
• Producción de energía térmica a alta temperatura.
• Hibridación con otros sistemas de generación térmica renovable.

Aprovechamiento y mejora en la gestión de las fuentes de generación de energía renovable mediante su transformación y conservación para su uso posterior en sistemas de climatización:

• Sistemas de aire comprimido diabático y adiabático (CAES – Compressed Air Energy Storage).
• Baterías y otros sistemas electroquímicos.
• Sales fundidas y aceites con elevadas capacidades caloríficas que almacenan calor sensible al aumentar o disminuir su temperatura.
• PCM (phase change material) o materiales de cambio de fase, que almacenan calor latente para transferir la energía absorbida o liberada durante su cambio de fase.

Desarrollo de proyectos basados en la eco-innovación y la economía circular, prestando especial atención a las áreas y aplicaciones consideradas como clave en la Estrategia Europea de Economía Circular, tales como el desperdicio alimentario, los plásticos, la edificación, las materias primas críticas, etc.

Estudio de las cadenas de valor y los modelos productivos para para la trasformación de modelos lineales hacia la economía verde y circular

Diseño de productos con criterios ambientales para evitar o reducir su incidencia ambiental antes de su puesta en mercado y en todas las etapas de su vida útil

Apoyo en el desarrollo normativo de políticas públicas europeas en materia de economía verde y aprovechamiento de recursos (Green Deal, Circular Economy Action Plan, etc.).

Diseño de procedimientos de medición, monitorización y seguimiento de estrategias de economía circular, eficiencia energética y sostenibilidad industrial mediante indicadores específicos adecuados a procesos y sectores económicos concretos.
Estandarización de procedimientos mediante el desarrollo de herramientas para la cuantificación, control y comunicación de impactos ambientales.

Optimización de los procesos y actividades desde el punto de vista de la eficiencia energética y ambiental, mediante diseño e implementación de procesos de análisis y mejora continua, planes de gestión o integración de sistemas de inteligencia artificial.

Desarrollo de estrategias e implementación de sistemas de sostenibilidad digital para garantizar el desarrollo e implementación de tecnologías digitales en conformidad con los objetivos y requisitos establecidos para la transición ecológica y energética en el ámbito europeo.

Desarrollo de proyectos basados en la simbiosis industrial, la creación de mercados de materias primas secundarias y el fomento de estrategias de prevención, reducción, reparación, reutilización y reciclado de productos y materiales relacionados con sectores clave, tales como las energías renovables, el transporte o los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE).

Análisis y validación de nuevas tecnologías de aprovechamiento de residuos o materias primas secundarias.

Estudio de sostenibilidad de estrategias de aprovechamiento de recursos en el ámbito de la bioeconomía y la transición energética.

Colaboración estratégica con sectores industriales para la implementación de nuevas tecnologías y procesos innovadores en materia de sostenibilidad.