Grupo de Ingeniería Química y Ambiental

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Raúl Molina (Madrid, 1976) es Ingeniero Químico por la Universidad Complutense de Madrid (2000) y Doctor por la Universidad Rey Juan Carlos (2006). Su trayectoria docente se ha desarrollado en la Universidad Rey Juan Carlos, comenzando como Ayudante de Escuela (2001-2006), Ayudante Doctor (2006-2009) y desde finales de 2009 como Contratado Doctor del Departamento de Tecnología Química y Ambiental. La docencia impartida incluye asignaturas de las titulaciones de Ingeniero Técnico Industrial (Química Industrial), Licenciado en Ciencias Ambientales, Ingeniero Químico, Master en Ciencia y Tecnología Ambiental y Grado en Ingeniería de la Energía. Su actividad investigadora comienza en el año 2000 en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad Complutense de Madrid a través de una beca a cargo de un proyecto de investigación del Programa Calidad de Vida y Gestión de los Recursos Vivos de la Comunidad Europea titulado “New environmentally-sound methods for pitch control in different paper pulp manufacturing processes”. Posteriormente continua su trayectoria investigadora en el grupo de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Rey Juan Carlos en la que realiza su tesis doctoral sobre preparación de catalizadores tipo Fenton heterogéneos para el tratamiento de aguas residuales fenólicas y de origen industrial, obteniendo mención de doctorado europeo y premio extraordinario de tesis en el curso académico 2005/06. En los años 2005 y 2008 realiza estancias pre y post-doctorales de investigación en la Universidad de Abertay-Dundee (Escocia) bajo la supervisión del Dr. David Bremner, con quien mantiene abierta una línea de colaboración en el campo de tratamiento de contaminantes orgánicos en disolución acuosa mediante procesos de oxidación avanzada con catalizadores sólidos. En la actualidad sus líneas de investigación se centran en el desarrollo y aplicación de procesos de oxidación avanzada para el tratamiento de aguas residuales de origen industrial y con contaminantes emergentes, así como en la producción de hidrógeno.
  • Conversión de lodos de refinería en materiales conductores con aplicación en sistemas bioelectroquímicos sostenibles para el logro de aguas regeneradas
    Entidad Financiadora : Ministerio de Ciencia e Innovación ()
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2025
    URL : https://slud4matwater.cms.webnode.es/
    Investigador Principal : Martínez Castillejo, Fernando y Molina Gil, Raúl
    Equipo Investigador : - Cruz del Álamo, Ana - Díaz de Tuesta Triviño, José Luis - Martín Gamboa, Mario - Martínez Castillejo, Fernando - Molina Gil, Raúl - Pariente Castilla, Isabel - Puyol Santos, Daniel - Segovia González, Cintia - Segura Urraca, Yolanda 
      Mostrar resumen: Hoy día, la conversión de residuos en productos de valor añadido y la recuperación de recursos es una cuestión prioritaria para el desarrollo sostenible. La industria petrolera debe afrontar la gestión de residuos potencialmente peligrosos como los fangos oleosos. Este tipo de fango se produce en grandes cantidades en el fondo de los tanques de crudo, en los separadores de aceite/agua y en las plantas de tratamiento de aguas residuales de la planta. La carbonización hidrotérmica (HTC) de la emulsión de aceite-agua de los fangos de refinería es una tecnología termoquímica rentable y respetuosa con el medio ambiente que puede aplicarse para la carbonización de estos residuos transformándolos en materiales basados en hidrochar, evitando los costosos tratamientos debidos a la necesidad de deshidratar el fango antes de su gestión. El hidrochar se empleará en la fabricación de electrodos conductores y materiales particulados para su aplicación en procesos anaerobios fotobioelectro-Fenton (A-BES) y humedales artificiales integrados con tecnologías electroquímicas microbianas (CW-MET). La activación física y química del hidrochar producirá estructuras porosas de gran desarrollo superficial con una conductividad de electrones mejorada para aplicaciones biolectroquímicas. Este proyecto también aborda la gestión sostenible de la fase acuosa generada en el proceso HTC mediante la combinación de la oxidación húmeda con aire (WAO) y las tecnologías electroquímicas microbianas (MET) con el fin de conseguir agua regenerada para su uso en la propia refinería. La WAO puede ser un proceso energéticamente autosostenible para aguas residuales de alta demanda química de oxígeno como es el caso de las originadas en el proceso HTC. Como MET, se explorarán los dos mencionados anteriormente. El sistema A-BES puede ser un proceso energéticamente autosostenible …

  • Producción de hidrógeno renovable por disociación de agua mediante ciclos termoquímicos solares ed baja temperatura
    Entidad Financiadora : Ministerio de Ciencia e Innovación / Unión Europea "NextGenerationEU"/PRTR ()
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2024
    URL : https://giqah2solar.webnode.es/
    Investigador Principal : Botas Echevarría, Juan Ángel y Molina Gil, Raúl
    Equipo Investigador : - Botas Echevarría, Juan Ángel - Linares Serrano, María - Molina Gil, Raúl - Orfila del Hoyo, María - Pérez Domínguez, Alejandro - Reyes Belmonte, Miguel Ángel 
      Mostrar resumen: El hidrógeno renovable es una solución clave para la descarbonización de la economía y la eliminación de la dependencia de los combustibles fósiles, siendo además un factor esencial en el instrumento de recuperación del plan Next Generation EU. En España, el fomento de la producción de hidrógeno renovable se recoge expresamente en el Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC, 2021-2030), en la Ley de Cambio Climático y Transición Energética (2020) para el fomento de los gases renovables para la reducción de emisiones en el sector del transporte, y en la Estrategia de Descarbonización a Largo Plazo 2050. Existen diferentes vías para la obtención de hidrógeno, pero desgraciadamente, la mayor parte del hidrógeno consumido en España (cerca de 500.000 ton/año) se produce principalmente por reformado de vapor de gas natural con generación neta de CO2, siendo necesario un cambio hacia tecnologías que no emitan CO2, sin dependencia de los combustibles fósiles y que permitan obtener hidrógeno limpio. Entre estas alternativas, la descomposición de agua mediante ciclos termoquímicos empleando energía solar térmica de concentración se basa en la reducción térmica de un óxido metálico, liberando O2, seguido de una segunda etapa d re-oxidación con vapor de agua, produciendo hidrógeno. Los ciclos termoquímicos más estudiados hasta la fecha están basados en óxidos metálicos que necesitan temperaturas superiores a los 1000-1200 °C para reducirse, planteando importantes dificultades a la hora de desarrollar tecnologías a escala industrial para la producción de hidrógeno. En este sentido, este proyecto propone el desarrollo de materiales activos en estos ciclos termoquímicos, pero capaces de reducirse a temperaturas inferiores a los 1000 °C. Esto supone, no solo un incremento en la eficiencia del proceso, si no enormes ventajas a la hora de plantear la implementación de estos procesos a escala industrial, dado que estas temperaturas de operación son compatibles con las que pueden alcanzarse en instalaciones actualmente en funcionamiento de energía solar térmica de concentración, como las centrales solares de torre o las centrales de disco parabólico.

  • Desarrollo de óxidos metálicos no estequiométricos y su conformado macroscópico para la producción termoquímica de hidrógeno libre de CO2 (ONEHYDRO)
    Entidad Financiadora : Comunidad de Madrid ()
    Periodo de Ejecución : 2022 - 2024
    URL : https://giqah2solar.webnode.es/onehydro/
    Investigador Principal : Orfila del Hoyo, María
    Equipo Investigador : - Botas Echevarría, Juan Ángel - Linares Serrano, María - Molina Gil, Raúl - Orfila del Hoyo, María 
      Mostrar resumen: La situación energética actual está marcada por la inquietud que generan el agotamiento de los combustibles fósiles, el calentamiento global y la contaminación atmosférica. Estos problemas han despertado el interés por encontrar nuevas fuentes de energía. Así, el 14 de junio de 2018, la Comisión Europea, el Parlamento Europeo y los Estados Miembros alcanzaron un acuerdo para perseguir que para el año 2030 al menos el 32 % de la energía final consumida sea de origen renovable. Esto implica duplicar el uso de renovables, no sólo en lo que a generación de electricidad se refiere, sino también en el sector transporte y para aplicaciones térmicas. Dentro de las energías renovables para el horizonte 2030, la energía termosolar es una de las de mayor importancia porque contribuye a solventar los tres problemas anteriormente citados. Así, este proyecto se basa en la producción de hidrógeno solar mediante ciclos termoquímicos sentando las bases para una nueva generación de centrales termosolares. En ellas se puede utilizar la energía solar para la producción de hidrógeno libre de CO2, el cual, además, puede ser utilizado para la generación de electricidad o incluso como combustible en el sector transporte, mitigando considerablemente la problemática de la contaminación. El principal inconveniente del proceso es que los materiales de partida están todavía por desarrollar. Así, en este proyecto se van a estudiar óxidos metálicos no estequiométricos basados en óxido de cerio y perovskitas, con buena ciclabilidad y una producción de hidrógeno de al menos 10 mLSTP/gmaterial·ciclo, a unas temperaturas máximas de operación de 1300 °C. Además, estos materiales deben poder conformarse macroscópicamente para poder ser empleados en reactores solares e implementar el proceso a mayor escala.

  • Integrated processes for monitoring and treatment of emerging contaminants for water reuse (MOTREM, Water JPI Pilot Call)
    Entidad Financiadora : WATER JPI - Ministerio de Economía y Competitividad - Acciones de Programación Conjunta Internacional - (Water JPI JPIW2013-121)
    Periodo de Ejecución : 2014 - 2017
    URL : http://motrem.eu/
    Investigador Principal : Marugán Aguado, Javier
    Equipo Investigador : - Casado Merino, Cintia - López Muñoz, Mª José - Martín Sómer, Miguel - Martínez Castillejo, Fernando - Marugán Aguado, Javier - Molina Gil, Raúl - Pablos Carro, Cristina - Pariente Castilla, Isabel - Segura Urraca, Yolanda 
      Mostrar resumen: The MOTREM project is a Water JPI project that focuses on the development of integrated processes for monitoring and treatment of emerging contaminants (ECs), improving the efficiency of the removal of these pollutants in urban wastewater treatment plants (WWTPs), especially for water reuse. The project aims to provide new technologies for water treatment and/or improving the existing ones through the development of integrated processes for monitoring and treatment of ECs in the current waterline of municipal wastewater treatment plants, especially focusing on the aspect of water reuse. For this goal, the project combines cross- and multi-disciplinary expertise on water treatment processes design and engineering, analytical chemistry and ecotoxicology applied to ECs that guarantee the generation not only on new scientific knowledge but also of innovative commercial solutions to the market.






Hydrogen production by isothermal thermochemical cycles using La0.8Ca0.2MeO3±d (Me = Co, Ni, Fe and Cu) perovskites

Pérez, A.; Orfila, M.; Linares, M.; Sanz, R.; Marugán, J.; Molina, R.; Botas J.A.

Experimental evaluation and energy analysis of a two-step water splitting thermochemical cycle for solar hydrogen production based on La0.8Sr0.2CoO3-d perovskite

Orfila, M.; Linares, M.; Pérez, A.; Barras-García, I.; Sanz, R.; Marugán, J.; Molina, R.; Botas, J.A.

Hydrogen production by thermochemical water splitting with La0.8Al0.2MeO3-d (Me= Fe, Co, Ni and Cu) perovskites prepared under controlled pH

Pérez, A.; Orfila, M.; Linares, M.; Sanz, R.; Marugán, J.; Molina, R.; Botas J.A.

Trametes versicolor immobilized on rotating biological contactors as alternative biological treatment for the removal of emerging concern micropollutants

Cruz del Álamo. A.; Pariente, M. I.; Martínez, F.; Molina, R.

Hydrogen production by water splitting with Mn3-xCoxO4 mixed oxides thermochemical cycles: A thermodynamic analysis

Orfila, M.; Linares, M.; Molina, R.; Marugán, J.; Botas, J. A.; Sanz, R.

Fenton-like catalyst based on a reticulated porous perovskite material: Activity and stability for the on-site removal of pharmaceutical micropollutans in a hospital wastewater

Cruz del Álamo, A.; González, C.; Pariente, M. I.; Martínez, F.; Molina, R.

Trametes versicolor immobilized on rotating biological contactors as alternative biological treatment for the removal of emerging concern micropollutants

Cruz del Álamo, A.; Pariente, M. I.; Martínez, F.; Molina, R.

Contamination of N-poor wastewater with emerging pollutants does not affect the performance of purple phototrophic bacteria and the subsequent resource recovery potential 

de las Heras, I., Molina, R., Segura, Y., Hülsen, T., Molina, M. C., Gonzalez-Benitez, N., Melero, J. A., Mohedano, A. F.,  Martínez, F., Puyol, D.

Understanding the role of mediators in the efficiency of advanced oxidation processes using white-rot fungi

Vasiliadou, I. A.; Molina, R.; Pariente, M. I.; Christoforidis, K. C.; Martínez, F.; Melero, J. A.

Experimental assessment of the cyclability of the Mn2O3/MnO thermochemical cycle for solar hydrogen production

Herradón, C.; Molina, R.; Marugán, J.; Botas, J. A.

Life cycle assessment and techno-economic evaluation of alternatives for the treatment of wastewater in a chrome-plating industry

Rodríguez, R.; Espada, J. J.; Gallardo, M.; Molina, R.; López-Muñoz, M. J.

Low-cost Fe/SiO2 catalysts for continuous Fenton processes

Martínez, F.; Molina, R.; Pariente, M. I.; Siles, J. A.; Melero, J. A.

Thermochemical hydrogen production using manganese cobalt spinels as redox materials

Orfila, M.; Linares, M.; Molina, R.; Botas, J.A.; Marugán, J.; Sanz, R.

Perovskite materials for hydrogen production by thermochemical water splitting

Orfila, M.; Linares, M.; Molina, R.; Botas, J. A.; Sanz, R.; Marugán, J.

Biological removal of pharmaceutical compounds using white-rot fungi with concomitant FAME production of the residual biomass

Vasiliadou, I. A.; Sánchez-Vázquez, R.; Molina, R.; Martínez, F.; Melero, J. A.; Bautista, L. F.; Iglesias, J.; Morales, G.

Comparative life cycle assessment (LCA) study of heterogeneous and homogenous Fenton processes for the treatment of pharmaceutical wastewater

Rodríguez, R.; Espada, J. J.; Pariente, M. I.; Melero, J. A.; Martínez, J. A.; Molina, R.

Modeling the integrated heterogeneous catalytic fixed-bed reactor and rotating biological contactor system for the treatment of poorly biodegradable industrial agrochemical wastewater

Vasiliadou, I. A. ; Pariente, M. I.; Martinez, F.; Melero, J. A.; Molina, R.

Intensified-Fenton process for the treatment of phenol aqueous solutions

Pariente, M. I.; Molina, R.; Melero, J. A.; Botas, J. A.; Martínez, F.

Municipal sewage sludge to biodiesel by simultaneous extraction and conversion of lipids

Melero, J. A.; Sánchez-Vázquez, R.; Vasiliadou, I. A.; Martínez Castillejo, F.; Bautista, L. F.; Iglesias, J.; Morales, G.; Molina, R.

Treatment of an agrochemical wastewater by combined coagulation and Fenton oxidation

Molina, R.; Pariente, M. I.; Rodríguez, I.; Martinez, F.; Melero, J. A.

Experimental and modeling study on removal of pharmaceutically active compounds in rotating biological contactors

Vasiliadou, I. A.; Molina, R.; Martínez, F.; Melero, J. A.

Chemical surface modified-activated carbon cloth for catalytic wet peroxide oxidation of phenol

Martínez, F.; Pariente, I.; Brebou, C.; Molina, R.; Melero, J. A.; Bremner, D.; Mantzavinos, D.

Study of the hydrogen production step of the Mn2O3/MnO thermochemical cycle

Marugán, J.; Botas, J. A.; Molina, R.; Herradón, C.

Biological removal of pharmaceutical and personal care products by a mixed microbial culture: Sorption, desorption and biodegradation

Vasiliadou, I. A.; Molina, R.; Martínez, F.; Melero, J. A.

Coupling membrane separation and photocatalytic oxidation processes for the degradation of pharmaceutical pollutants

Martínez, F.; López-Muñoz, M. J.; Aguado, J.; Melero, J. A.; Arsuaga, J.; Sotto, A.; Molina, R.; Segura, Y.; Pariente, M. I.; Revilla, A.; Cerro, L.; Carenas, G.

Treatment of an agrochemical wastewater by integration of heterogeneous catalytic wet hydrogen peroxyde oxidation and rotating biological contactors

Pariente, M. I.; Siles, J. A.; Molina, R.; Botas, J. A.; Melero, J. A.; Martinez, F.

Kinetic modeling of the first step of Mn2O3/MnO thermochemical cycle for solar hydrogen production

Botas, J. A.; Marugán, J.; Molina, R.; Herradón, C.

Immobilization of active and stable goethite coated-films by a dip-coating process and its application for photo-Fenton systems

Molina, R.; Segura, Y.; Martínez, F.; Melero, J. A.

Study of the first step of the Mn2O3/MnO thermochemical cycle for solar hydrogen production

Marugán, J.; Botas, J. A.; Martín, M.; Molina, R.; Herradón, C.

Enhancement of the advanced Fenton process (Fe0/H2O2) by ultrasound for the mineralization of phenol

Segura, Y.; Martínez, F.; Melero, J. A.; Molina, R.; Chand, R.; Bremmer, D. H.

Drugs of abuse in surface and tap waters of the Tagus River basin: Heterogeneous photo-Fenton process is effective in their degradation

Valcárcel, Y.; Martínez, F.; González-Alonso, S.; Segura, Y.; Catalá, M.; Molina, R.; Montero-Rubio, J. C.; Mastroianni, N.; López de Alda, M.; Postigo, C.; Barceló, D.

Activated carbon cloth: a potential adsorbing/oxidizing catalyst for phenolic wastewater

Chand, R.; Molina, R.; Johnson, I.; Hans, A.; Bremmer, D. H.

Photo-Fenton treatment dramatically reduces pharmaceutical contamination from Madrid river water samples bur does not elimnate ecotoxicity: Development and application of a naturally miniaturised bioassay based on fern spores

Rodríguez-Gil J. L.; Catalá, M.; González, S.; Romo, R.; Valcarcel, Y.; Segura Y.; Molina R.; Melero J. A.; Martínez F.

Heterogeneous catalytic wet peroxide oxidation systems for the treatment of an industrial pharmaceutical wastewater

Melero, J. A.; Martínez, F.; Botas, J. A.; Molina, R.; Pariente, M. I.

Degradation of phenolic aqueous solutions by high frequency sono-Fenton systems (US-Fe2O3/SBA-15-H2O2)

Bremmer, D. H.; Molina, R.; Martínez, F.; Melero, J. A.; Segura, Y.

Integrated heterogeneous sono-photo Fenton processes for the degradation of phenolic aqueous solutions

Segura, Y.; Molina, R.; Martínez, F.; Melero, J. A.

Intensification of oxidation capacity using chloroalkanes as additives in hydrodynamic and acoustic cavitation reactors

Chakinala, A. G.; Gogate, P. R.; Chand, R.; Bremner, D.H.; Molina, R.; Burgess, A.E.

  • Ultrasonics Sonochemistry, 15, 164-170 (2008)
Effect of ultrasound on the properties of heterogeneous catalysts for sono-Fenton oxidation processes

Melero, J. A.; Martínez, F.; Molina, R.

  • Journal of Advanced Oxidation Technology, 11(1), 75-83 (2008)
Nanocomposite Fe2O3/SBA-15: An efficient and stable catalyst for the catalytic wet peroxidation of phenolic aqueous solutions

Melero, J. A.; Calleja, G.; Martínez, F.; Molina, R.; Pariente M. I.

Treatment of phenolic solutions by catalytic wet hydrogen peroxide oxidation over Fe2O3/SBA-15 extruded catalyst in a fixed bed reactor

Martínez, F.; Melero, J. A.; Botas, J. A.; Pariente, I.; Molina, R.

  • Industrial and Engineering Chemistry Research, 46, 4396-4405 (2007)
Iron Species Incorporated over Different Silica Supports for the Heterogeneous Photo-Fenton Oxidation of Phenol.

Martínez, F.; Calleja, G.; Melero, J. A.; Molina, R.

Mineralization of Phenol by a Heterogeneous Ultrasound/Fe-SBA-15/H2O2 Process: Multivariate Study by Factorial Design of Experiments.

Molina, R.; Martínez, F.; Melero, J. A.; Bremner, D. H.; Chakinala, A. G.

Nanocomposite of Crystalline Fe2O3 and CuO Particles and Mesostructured SBA-15 Silica as an Active Catalyst for Wet Peroxide Oxidation Processes.

Melero, J. A.; Calleja, G.; Martínez, F.; Molina, R.

Heterogeneous photo-Fenton degradation of phenolic aqueous solutions over iron-containing SBA-15 catalyst

Martínez, F.; Calleja, G.; Melero, J. A.; Molina, R.

Activity and resistance of iron-containing amorphous, zeolitic and mesostructured materials for wet peroxide oxidation of phenol

Calleja, G.; Melero, J. A;. Martínez, F.; Molina, R.

Stabilization of Iron in Micro- and Mesoporous Ferrisilicates (MFI, MCM-22, SBA-15, and MCM-41) as Detected by in Situ Mössbauer Spectroscopy.

Lázár, K.; Szegedi, Á.; Martínez, F.; Molina, R.; Fejes, P.

  • Studies in Surface Science and Catalysis, 158, 733-740 (2005)
Crystallization Mechanism of Fe-MFI from Wetness Impregnated Fe2O3–SiO2 Amorphous Xerogels: Role of Iron Species in Fenton-like Processes

Melero, J. A.; Calleja, G.; Martínez, F.; Molina, R.; Lázár, K.

Influence of synthesis routes on the state of fe species in sba-15 mesoporous materials

Lázár, K.; Calleja, G.; Melero, J. A.; Martinez, F.; Molina, R.

  • Proceedings of the 14th International Zeolite Conference, Cape Town, South Africa, 805-812 (2004)
Activity and stability of Fenton-like species supported over different silica structures

Calleja, G.; Melero, J.A.; Martínez, F.; Molina, R.

  • Oxidation Tecnologies for water and wastewater treatment. Special Topic: AOP’s for Recycling and Reuse. Nº 57 pp. 530-535 (2003)
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