ETSII UPM
Doctorado en Energía Sostenible, Nuclear y Renovable

Información

El Programa de Doctorado tiene como objetivo formar investigadores y docentes capacitados al máximo para dar una respuesta a las necesidades actuales de energía para el Desarrollo Sostenible. Este es sin duda uno de los campos claves entre los desafíos tecnológicos existentes en la actualidad, tanto por su incidencia en el bienestar personal y colectivo, como por su influencia en la competitividad económica, así como por las repercusiones medioambientales; y dentro de ellas, las de carácter global, y en concreto el Calentamiento Global debido a la intensificación del efecto invernadero de la atmósfera. Para contribuir a este reto son necesarios desarrollos tecnológicos innovadores o avanzados en tecnologías energéticas con baja emisión de carbono, entre ellas las energías renovables, las nucleares de fisión y la fusión nuclear, por lo que todas ellas tienden a jugar cada vez un papel más destacado. En el desarrollo de la adquisición de estos conocimientos, se precisa impartir y transmitir elementos fundamentales de la física de las radiaciones y su interacción con la materia que permiten entrar en áreas fundamentales para la sociedad como la medicina, industria, espacio y otras.

El Programa de Doctorado agrupa a un conjunto de profesores investigadores procedentes de los Departamentos de Ingeniería Energética y Fluidomecánica, y de Ingeniería Nuclear, del Instituto de Fusión Nuclear, así como de cinco grupos de investigación reconocidos por la Universidad Politécnica de Madrid:

  • Modelización de Sistemas Termoenergéticos
  • Mecánica de fluidos aplicada a la Ingeniería Industrial
  • Termodinámica Aplicada a la Ingeniería Industrial
  • Fusión nuclear inercial y tecnología de fusión
  • Ciencia y tecnología de Sistemas avanzados de fisión nuclear

El Programa tiene por tanto una vocación integradora clara y se constituye en lugar de encuentro de un conjunto amplio de profesores investigadores con intereses comunes en las líneas desarrolladas por el programa de doctorado y que poseen un gran potencial formativo e investigador.

Uno de los objetivos del Programa es recoger la corriente de alumnos egresados de las titulaciones actualmente impartidas en el campo de la energía en las que colaboran los departamentos implicados, así como a los de otras universidades.

Profesorado

Línea de Investigación 1: CIENCIA Y TECNOLOGÍA NUCLEAR

Miembros del Grupo de Investigación en Fusión Nuclear Inercial y Tecnología de Fusión UPM:

  • José Manuel Perlado Martín, UPM / ETSI Industriales / Depto. Ingeniería Nuclear, Catedrático de Universidad.
  • Emilio Mínguez Torres, UPM / ETSI Industriales / Depto. Ingeniería Nuclear, Catedrático de Universidad.
  • Pedro Velarde Mayol, UPM / ETSI Industriales / Depto. Ingeniería Nuclear, Profesor Titular de Universidad.
  • Oscar Cabellos de Francisco, UPM / ETSI Industriales / Depto. Ingeniería Nuclear, Profesor Titular de Universidad.
  • Raquel González Arrabal, UPM / Instituto de Fusión Nuclear / Dpto. Ingeniería Nuclear, Profesor Contratado Doctor.
  • Emma del Rio Redondo, UPM / Instituto de Fusión Nuclear / Dpto. Ingeniería Nuclear, Profesor Contratado Doctor.
  • Antonio Juan Rivera de Mena, UPM / Instituto de Fusión Nuclear / Dpto. Ingeniería Nuclear Profesor Contratado Doctor.

Miembros del Grupo de Investigación en Ciencia y Tecnología de Sistemas Avanzados de Fisión Nuclear UPM:

  • Carolina Ahnert Iglesias, UPM / ETSI Navales / Depto. Ingeniería Nuclear, Catedrática de Universidad.
  • Eduardo Gallego Díaz, UPM / ETSI Industriales / Depto. Ingeniería Nuclear, Catedrático de Universidad.
  • Nuria García Herranz, UPM / ETSI Industriales / Depto. Ingeniería Nuclear, Profesor Titular de Universidad.
  • Diana Cuervo, UPM / ETSI Navales / Depto. Ingeniería Nuclear, Profesor Contratado Doctor.
  • Gonzalo Jiménez Varas, UPM / Depto. Ingeniería Nuclear, Profesor Ayudante.

Otros Profesores de la UPM:

  • José César Queral Salazar, UPM / ETSI Minas / Depto. Sistemas Energéticos, Profesor Titular de Universidad.

Línea de Investigación 2: ENERGÍAS RENOVABLES, COMBUSTIBLES Y MEDIO AMBIENTE

Miembros del Grupo de Investigación de Modelización de Sistemas Termoenergéticos de la UPM:

  • José Mª Martínez-Val Peñalosa, UPM / ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Catedrático de Universidad.
  • Manuel Valdés del Fresno, UPM / ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Titular de Universidad.
  • Alberto Abánades Velasco, UPM / ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Titular de Universidad.
  • Javier Muñoz Antón, UPM / ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Ayudante Doctor.

Miembros del Grupo de Investigación en Mecánica de Fluidos Aplicada a la Ingeniería Industrial de la UPM:

  • Javier Jiménez Fernández, UPM ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Catedrático de Universidad.
  • Javier García García, UPM ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Titular de Universidad.
  • Emilio Migoya Valor, UPM ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Titular de Universidad.
  • Fernando Manuel Martín, UPM ETSII, Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Titular de Universidad.
  • Antonio Crespo Martínez, UPM ETSII Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Catedrático (Profesor Emérito).

Miembros del Grupo de Investigación en Termodinámica Aplicada a la Ingeniería Industrial de la UPM:

  • Celina González Fernández, UPM ETSII Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Titular de Universidad.
  • Ángel Jiménez Álvaro, UPM ETSII Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Profesor Contratado Doctor.

Otros Profesores de la UPM:

  • Jesús Casanova Kindelán, UPM ETSII Ingeniería Energética y Fluidomecánica, Catedrático de Universidad.

Internacional

Acuerdos Internacionales
Participación activa en redes internacionales
Movilidad del Doctorado en Energía Sostenible, Nuclear y Renovable
Profesores Invitados

Participación de profesores extranjeros

Existen convenios de colaboración que los Departamentos y Grupos de investigación integrantes del presente Programa tienen firmados con otros Grupos e Instituciones de Investigación extranjeras. Dichos convenios servirán como instrumento para canalizar la participación de profesores doctores de otros países en la dirección y evaluación de las tesis. Además se potenciará la participación de profesores doctores extranjeros a través de las asociaciones de universidades a las que la UPM y la ETSII pertenecen, como T.I.M.E. (Top Industrial Managers Europe), ENEN (European Nuclear Education), Plasma Physics Application (PLAPA) u otras que contemplan acuerdos específicos para el intercambio de docentes y alumnos en el ámbito del doctorado.

El co-director de tesis extranjero deberá ser un investigador que cumpla tanto los criterios generales del Modelo de Doctorado de la UPM, como los criterios específicos del Programa. Esta colaboración con doctores extranjeros en las tareas de codirección de tesis permitirá potenciar la dimensión internacional del Programa.

Referentes Internacionales línea investigación 1

Existen Programas de Doctorado similares en las siguientes universidades de otros países, entre otras: Massachussets-Lowel, Idaho State, Georgia Institute of Technology, Kansas, North Carolina, Oregon, Purdue, Rensselaer, Texas A&M, Berkeley, Illinois, Ohio State, Pennsylvania State y Wisconsin en EE.UU., Paris XII e INSTN en Francia, Torino, Pisa, Politecnico de Milano en Italia, Karlsruhe en Alemania, KTH en Suecia y muchas más.

En particular hay que destacar que existen acuerdos de movilidad de alumnos con prácticamente todas las universidades europeas con programas nucleares equivalentes, a través de la pertenencia a la red ENEN (European Nuclear Education Network).

Referentes internacionales línea investigación 2

Para esta línea de investigación se tienen los siguientes referentes internacionales:

  • Erasmus Mundus Joint Doctorate in Sustainable Energy Technologies and Strategies. Universidad de Comillas, TU Delft, KTH, PSUD 11 y FSR.
  • Energy and Environmental Systems. University of Calgary (Canadá).
  • Programa de Doctorado en Planificación de Sistemas Energéticos. Universidad de Campiñas (Brasil).
  • Ph.D. in Energy & Environmental Policy. Center for Energy and Environmental Policy. University of Delaware (EE.UU.).
  • Environmental and Energy PolicyPhD. Michigan Tech (EE.UU.).
  • Energy Engineering. AGH Faculty of Energy and Fuels (Polonia).
  • KIC InnoEnergy PhD. 4 Tracks: PhD Energy from Chemical Fuels, PhD Renewables (Wind, CSP, Photovoltaics, Wave and Tidal Energy), PhD Clean Coal Technologies, PhD Smart Electric Grid and Electric Storage.

Admisión

Criterios de admisión
Fechas
Normativa de permanencia

Objetivos y Competencias

Líneas de investigación

En el Programa de Doctorado en Energía Sostenible Nuclear y Renovable se mantendrán dos líneas de investigación, basadas en la gran experiencia acumulada por los Grupos de Investigación de los dos departamentos que participan en él. Dichas líneas son:

  • Ciencia y Tecnología Nuclear.
  • Energía renovable, combustibles y medio ambiente.
Coordinador Programa: D. Eduardo Gallego

Línea de Investigación 1: CIENCIA Y TECNOLOGÍA NUCLEAR

  • Avalista Ciencia y Tecnología Nuclear 1: D. José Manuel Perlado Martín (UPM)
  • Avalista Ciencia y Tecnología Nuclear 2: Dña. Carolina Ahnert Iglesias (UPM)
  • Avalista Ciencia y Tecnología Nuclear 3: D. Pedro Velarde Mayol (UPM)

La línea de investigación en Ciencia y Tecnología Nuclear proviene del Programa Oficial de Doctorado en Ciencia y Tecnología Nuclear, que obtuvo la Mención hacia la Excelencia de 2011-2012 a 2013-2014 (referencia: MEE2011-0065) y que a su vez procedía de la transformación del anterior Programa de Doctorado en Ciencia y Tecnología Nuclear que obtuvo la Mención de Calidad en el curso 2003-2004 (MCD 2003-00293) y la fue renovando de forma ininterrumpida.

Los doctorandos que han seguido este Programa de Doctorado a lo largo de más de una década, han obtenido normalmente financiación para la realización de su trabajo de Tesis Doctoral, bien a través de las Convocatorias Públicas del Ministerio de Educación, Cultura y Deporte (becas FPI, FPU), de la CICYT, de la Universidad, y de proyectos europeos (del Programa Marco de investigación de EURATOM). También mediante contratos con centros de investigación nacionales (CIEMAT) o extranjeros (LLNL, Limeil, Max Planck), con el Consejo de Seguridad (CSN), o con empresas (ENRESA, ENDESA, UNESA, Centrales Nucleares), o a través de las Cátedras del Departamento financiadas por otros organismos o empresas. Este hecho demuestra el interés que tiene esta área investigadora, que se presenta como fundamental para el futuro de las aplicaciones energéticas e industriales de la energía nuclear de fisión y de fusión, donde se encuentran muchas líneas abiertas de trabajo e investigación, con distintos conceptos de futuro por evaluar y desarrollar.

Esta línea de investigación es de una significada relevancia científica e investigadora, baste constatar que en los Programas Marco europeos dispone de un Programa propio: el de Euratom, teniendo además la relevancia académica especializada necesaria para formar nuevos investigadores. Por otra parte, su relevancia profesional está asociada al trabajo en instalaciones nucleares avanzadas, como los reactores de fusión nuclear en construcción: ITER (confinamiento magnético) o NIF (confinamiento inercial), los programas de reactores avanzados de fisión nuclear de la Generación IV, los sistemas de transmutación nuclear y ADS, los aceleradores de partículas, entre otros.

En nuestra sociedad industrial son muy abundantes las aplicaciones de los aparatos generadores de radiaciones y de las sustancias radiactivas en la industria, la medicina o la investigación. Su utilización rara vez ofrece controversia, dado lo inmediato de los beneficios obtenidos, y la formación de expertos capaces de diseñar y manejar las instalaciones adecuadas, para hacerlo en condiciones seguras, responde claramente a una necesidad social. Iguales comentarios cabría hacer con respecto a las fuentes de energía renovables, e incluso la energía de fusión recibe un claro respaldo social, demostrado por el apoyo de las instituciones a los programas de investigación en ella, que reciben importantes recursos.

Sin embargo, con relación a las instalaciones nucleares de fisión, el panorama social es, cuando menos, diferente. Los últimos años reflejan situaciones muy diversas en relación con el desarrollo de la industria nuclear, no tanto por problemas internos como por las circunstancias que lo han condicionado, tales como accidentes nucleares (TMI-2, Chernóbil, y más recientemente Fukushima) de tremendo impacto social; la oposición antinuclear de diversa índole; o las crisis económicas y energéticas, con periodos de descenso en la tasa de crecimiento del consumo de energía eléctrica.

Por su parte, en la Unión Europea "la energía nuclear permanecerá en la cesta energética como opción baja en carbón a gran escala, (...)" (EU Energy roadmap 2050).

Sub-líneas de Investigación 1

Ciencia y Tecnología de Sistemas Avanzados de Fisión Nuclear

La energía nuclear de fisión cuenta con suficientes reservas de uranio como para garantizar la producción del combustible nuclear durante décadas. No obstante, en línea con el concepto de sostenibilidad, la tecnología de los reactores estudiados para la llamada Generación IV persigue lograr un mayor aprovechamiento de los recursos, y que además los diseños ofrezcan mejoras importantes en cuanto a la seguridad, resulten más eficientes económicamente, presenten una baja susceptibilidad a la proliferación armamentística y minimicen los residuos radiactivos generados. Las perspectivas para estos reactores se extienden a partir de mediados del presente siglo en adelante.

Fusión Nuclear

Con respecto a la Fusión Nuclear como fuente masiva de Energía, actualmente la Investigación y Desarrollo de su tecnología es el de un área de conocimiento que precisa aún de elementos básicos para su implantación efectiva. Sin embargo, las líneas fundamentales en las que estará asentada esa tecnología están establecidas. Nos encontramos frente a dos opciones para la realización comercial de la fusión termonuclear: magnética e inercial, cada una de las cuales dicta su propia tecnología, aún reconociendo en su desarrollo diversos componentes comunes.

Línea de Investigación 2: ENERGÍAS RENOVABLES, COMBUSTIBLES Y MEDIO AMBIENTE

  • Avalista Energías Renovables, Combustibles y Medio Ambiente 1: D. José María Martínez-Val Peñalosa (UPM)
  • Avalista Energías Renovables, Combustibles y Medio Ambiente 2: D. Antonio Crespo Martínez (UPM)
  • Avalista Energías Renovables, Combustibles y Medio Ambiente 3: D. Alberto Abánades Velasco (UPM)

Esta línea pretende aprovechar aquellas áreas de I+D del campo de la Energía en las que son expertos los miembros de los Grupos de investigación del Departamento de Ingeniería Energética y Fluidomecánica. Con ello se aspira también a cubrir una oferta de doctorados de los que la UPM como universidad técnica no puede estar ausente, y que tienen su reflejo internacional más evidente en el SETPlan de la UE. Hay que reconocer que dicho plan, que entre otras cosas no dispone de presupuesto propio, tiene más aspiraciones de catalizador que de dinamizador, y nació con la esperanza de fomentar tanto las nuevas tecnologías que no hiciera falta replantearse ningún plan alternativo. Más aún, se tenía esperanzas de poner en marcha la EERA (European Energy Research Alliance) en la que convergieran la mayor parte de los grandes centros de I+D y pusieran en común sus estrategias, para evitar solapamientos y lagunas, y para crear sinergias. Y aquí es obligado reconocer dos cuestiones: el escaso éxito en poner en común los planes nacionales de I+D Energética y la escasa presencia de las universidades en esa iniciativa de coordinación sinérgica de esfuerzos investigadores en el tema energético.

Más aún, la propia UE se contradijo en sus políticas, pues casi al mismo tiempo lanzó las KIC, Knowledge and Innovation Communities, con carácter de concurrencia competitiva, y por tanto en franca contradicción con la puesta en común de la EERA. Una de las primeras KIC convocadas fue la de energía, la cual fue ganada por el consorcio InnoEnergy, que tiene su sede central en Delft (Países Bajos).

Aunque el concepto de Desarrollo Sostenible se presenta a menudo como una concepción unitaria, para lograr unas condiciones más armónicas en las actividades socioeconómicas, lógicamente cabe segmentarlo en campos diferenciados, que sin duda interactúan con otros campos, pero que presentan una problemática bien definida. Así se ha hecho en InnoEnergy, y aunque no tiene por qué ser un ejemplo orientativo, sí se entiende perfectamente que tenga un polo dedicado a la Energía Nuclear Sostenible y su convergencia con las Renovables en Grenoble (Francia), otro a la de Energía de los Combustibles Químicos en Stuttgart (Alemania) y su sede Ibérica de Energías Renovables en Cataluña, figurando como coordinador de área el IREC (Instituto de Investigación Energética de Cataluña), además de otras.

Esta segmentación en líneas de coherencia interna resulta muy útil en el caso de la Energía, que sin embargo quedaría coja o desvertebrada si no se contara con la existencia de una serie de materias que son transversales, tales como Tecnología Eléctrica, Resistencia de Materiales, Termotecnia, Tecnología Electrónica, Mecánica de Fluidos, Termodinámica Aplicada, etc,. Lo cual lleva a una Estructura matricial, la cual tendrá diversa significación en la fase formativa previa al Programa y luego en la de investigación propiamente dicha de los futuros doctores, pues en la primera el alumno habrá de completar su formación en las materias transversales, e iniciarse con la debida intensidad en la línea de investigación en la que va a hacer su tesis; y en la segunda tendrá que utilizar herramientas analíticas y de cálculo, procedentes de las materias transversales, y sus capacidades innovadoras se habrán de proyectar en el tema escogido.

El resultado deberá ser la formación de doctores con profunda capacidad de innovación en el ámbito correspondiente de su especialidad, y con demostrada capacidad de trabajo en un proyecto de enjundia, cubriendo la difícil tarea de sincronización de la investigación para un fin objetivado y práctico.

Sub-líneas de Investigación 2

La investigación estará agrupada en dos familias de sub-líneas más concretas, siendo estas últimas los verdaderos ejes de las investigaciones que se proponen, y en los cuales habrá que definir coherentemente los Proyectos unitarios de integración de trabajos doctorales. Estas son las siguientes:

  • Energías Renovables.
  • Energía termosolar para generación de electricidad.
  • Energía eólica.
  • Optimización de sistemas termodinámicos.
  • Combustibles y Medio Ambiente.