Ingeniería química y ecología industrial
Escrito por:
UTEC
Autor:
Prof. Ursula F. Rodríguez Zúñiga,
Coordinadora de la Carrera de Ingeniería Química.
La ecología industrial (IE) es un paradigma cuyas bases se iniciaron en el siglo pasado con casos exitosos como el eco-parque de Kalunborg en Dinamarca y Londonderry, New Hampshire Inglaterra. IE ofrece un marco para alterar las actividades industriales para que reflejen más de cerca un ciclo cerrado, cíclico y simbiótico con la naturaleza en lugar de un flujo lineal de extracción y eliminación con el principal fin de promover el desarrollo sustentable, a nivel global, regional y local.
De manera tal que, los recursos sean usados de manera integral alcanzando indirectamente la mejora en la calidad de vida humana y ambiental y que resurja la equidad social. Los principales beneficios serían la reducción en el impacto ambiental de los procesos industriales, la promoción de empleo y mano de obra local, disminución en los costos de producción y el fortalecimiento de la base industrial. Por otra parte, la ecología industrial pretende que los actuales sistemas industriales s
Para entender mejor este concepto podemos ver la industria como un ecosistema, donde cada uno de los componentes están relacionados y los residuos que se producen son reaprovechados, de modo que, todo ocurre en armonía y como en la naturaleza nada se desperdicia. Retomando el ejemplo del parque ecoindustrial de Kalundborg y asemejándolo a una cadena alimenticia: podemos representar en el eslabón de los productores, la planta eléctrica ASNAES que vende vapor a la refinadora STATOIL y a la planta farmacéutica NOVONORDISK (https://www.novonordisk.com/), y el calor obtenido de los generadores se usa para la calefacción de edificios en la ciudad, así́ como para calentar invernaderos y granjas acuícolas. Además de esto, la refinería STATOIL, hoy EQUINOR (etano y metano) (https://www.equinor.com/)vende gas combustible y agua de enfriamiento a la planta eléctrica ASNAES, y el azufre que produce se envía a la planta de ácido sulfúrico de KEMIRA (https://www.kemira.com/br/empresa/).
Y en el segundo eslabón: el de consumidores primarios, la industria de paneles de cartón yeso GYPROC utiliza el sulfato de calcio enviado por la planta eléctrica ASNAES y el gas combustible de la refinería EQUINOR para la fabricación de paneles. Y la planta farmacéutica NOVONORDISK genera un lodo biológico que es usado como fertilizante en las granjas, y la mezcla de levadura en la producción de insulina se utiliza como suplemento para alimentar cerdos.
Según Kornohen et al., 2001, en general son cuatro los principios de ecología industrial: I. Crear flujos de recursos cíclicos – material reciclaje y cascada de energía, II Creación de diversos ecosistemas industriales: amplia variedad de empresas y actores económicos, III. Adaptación de la industria a su localidad: enfoque en el uso de recursos naturales regionales y cooperación local y IV. Cambio gradual: una vez establecidos, los sistemas la diversidad se desarrolla lentamente.
Un segundo caso de eco-parque es el de Londonderry, New Hampshire para el cual se han desarrollado políticas públicas en consonancia con los tomadores de decisión y población desde 1960 tales como educación ambiental, control de polución, regulación ambiental y política energética. En un contexto en el que los impactos ambientales se vuelven más complejos e interrelacionados, el paradigma de la ecología industrial se vuelve más atractivo como marco alternativo para el ambientalismo. El Ecoparque de Londonberry (http://www.londonderrynh.net/tag/eco-park) está integrado por varias empresas como Gulf South Medical Supply quien ha reemplazado sus aditivos químicos por otros más ecoamigables, Ride Away que construye edificio con materiales de menor impacto ambiental y por último, Applied Energy Systems proveedora de calor y vapor a las industrias vecinas con significativas disminuciones en las emisiones de dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno. En este panorama se observa el rol de la entidad gubernamental para que el manejo ambiental se aplique desde la planificación con el fin de eliminar los posibles impactos negativos.
Otros ejemplos se observan en la siguiente tabla:
Fuente: Gizz et al., 2005.
Finalmente, estos ejemplos de implementación ofrecen esperanza a las alternativas lineares en prácticas industriales existentes, mientras que los ecoparques son una intervención local con impacto limitado en términos de escala geográfica, representan un modelo concreto para la implementación de IE en la práctica industrial convencional.
Podemos citar algunos de los principales logros como:
Significativas reducciones en el consumo de materias primas y energía. Especialmente en el consumo de agua, combustibles y energia.
Emisiones de CO2 evitadas. El cálculo derivado de la reducción de consumo de energía anual arroja valores de aproximadamente 300.000 toneladas de CO2 evitadas/año.
¿Y cómo la Ingeniería química contribuye en este escenario? Pues es desde lo más básico al ocuparse principalmente de los flujos de materiales y energía a través de sistemas en diferentes escalas: productos - fábricas a nivel local, nacional y global hasta el diseño de procesos con integración energética, residuos acondicionados para servir como materia prima de los otros, logrando simbiosis. La simbiosis, término bastante usado en ecología se define como "la unión de diferentes organismos en una relación de beneficio mutuo" y no exclusivo de un recurso particular (residuos). Puede incluir: Materias primas, energía, logística, recursos humanos, agua, inversión.
La aplicación de la ingeniería inter y transdisciplinar es de vital importancia, para el diseño de procesos más eficientes lo cual impacta en la disminución de costos y mejoramiento del desempeño ambiental de la organización. El primer paso en la ruta, es identificar, cuantificar y valorar económicamente los impactos ambientales derivados de los procesos y operaciones industriales y el segundo es diseñar y proponer estrategias de producción más limpias donde exista la recirculación, reaprovechamiento, optimización de recursos, etc.
Debido a que IE nació de las disciplinas de ingeniería, existe gran potencial para integrarse en futuros diseños industriales. Subyacente a la implementación de IE, hay un cambio en la forma en la realización de control ambiental, la organización de actividades industriales y mentalidad empresarial con un entendimiento en que la localidad y región son una propiedad común para liderar la creación estructural e integrada de compañías industriales simbióticas. En vez de remediar la contaminación, IE ofrece formas de reducirla o reutilizarla. La implementación de IE a través de interconexión industrial representa un paso hacia la creación de una economía más sostenible.
Bibliografia:
1. Wasserman SE. Sustainable economic development: The case of implementing industrial ecology. University of Northern Colorado; 2001.
2. Gertler N. Industry ecosystems: developing sustainable industrial structures. Massachusetts Institute of Technology; 1995.
3. Korhonen, J., Wihersaari, M., Savolainen, I., 2001.Industrial ecosystem in the Finnish for-est industry: using the material and energyflow model of a forest ecosystem in a for-est industry system. Ecol. Econ. Vol. 39/1, 145–161.
4. Gibbs, D., Deutz, P. & Proctor, A. 2005. Industrial ecology and eco-industrial development: a potential paradigm for local and regional development? Regional Studies 39, 171–183.
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Estudiante de Ingeniería Química gana primer lugar en Concurso de invenciones
Escrito por:
UTEC
Autor:
Por: Prof. Diana Parada,
Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química.
Profesores y estudiantes de la UTEC participaron en la décima edición del Congreso Peruano de Ingeniería de Procesos (COPIP), organizado por la Facultad de Ingeniería Química y Petroquímica de la Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica. El “X COPIP” se realizó del 01 al 07 de septiembre de 2019 y durante el desarrollo de este evento se promovió el desarrollo de las habilidades integrales de los estudiantes de ingeniería y su conexión con el mundo laboral. El evento contó con ponencias magistrales, cursos, talleres y visitas técnicas a diferentes empresas de la región. Los ejes temáticos tratados en está ocasión fueron:
Industria de los Hidrocarburos
Industria Minera y Metalurgia
Industria Vitivinícola y Enología
Industria de la Energía Limpia
Industria Alimentaria y pesquera
Industria de Materiales
Industria Textil
Seguridad Industrial y Ambiental
Industria 4.0
El Congreso contó con invitados nacionales e internacionales. En representación de la Universidad de Ingeniería y Tecnología (UTEC) estuvieron presentes los profesores Juan Carlos Rodríguez, Ursula Rodríguez, Diana Carolina Parada y Verónica Carranza, así como los estudiantes de Ingeniería Química Lelis Clemente y José Paredes. Además, asistieron delegaciones de la Universidad de Ingeniería (UNI) y universidades de otras regiones, Cusco, Arequipa, Tacna, Loreto, Huacho, entre otras.
Como parte del X COPIP 2019 se llevó a cabo un Concurso de Proyectos de Invención. El primer puesto fue otorgado al estudiante de Ingeniería Química de la UTEC, José Paredes, que presentó el modelamiento de un ciclón innovador para la separación de partículas finas, empleando ANSYS Fluent 18.1.
Foto 1: Ing. Marco Antonio Mendoza Melgar, Decano de la Facultad de Ingeniería Química y Petroquímica de la UNSLG y organizadores del evento
otorgando un reconocimiento a José Paredes, ganador del primer lugar en el concurso de Proyectos de invención en el X COPIP.
En este trabajo se modeló y se simuló el flujo de gas-sólido con el modelo de turbulencia k-ε, utilizando el Grupo de Re-Normalización (RNG). Las partículas sólidas se modelaron usando modelos de elementos discretos (DEM), La calidad del mallado para el modelo de ciclón empleado, por medio de la distribución de celdas con una mayor distribución entre 80% y 100%, es mostrado en la figura 1a, así mismo, el perfil de concentración de partículas y el perfil de velocidades en las figuras 1b y 1c, respectivamente.
(a) (b) (c)
Figura 1. (a) Mallado del ciclón (b) Perfil de concentración de partículas, (c) Perfil de velocidades
En palabras de José Paredes, “La experiencia en el COPIP fue muy enriquecedora, tuve la oportunidad de mostrar por primera vez en un congreso una investigación que fui desarrollando en la universidad. Así como sentí algo de nervios en la exposición del proyecto, también sentí mucha alegría cuando fuimos premiados. La experiencia no solo fue profesional, pude conocer nuevos amigos durante la experiencia y aprender un poco de la diversidad del país, logró dejar en mi un mensaje de que todo con esfuerzo, dedicación y una buena orientación puede dar frutos. Agradezco a la universidad por su apoyo, así como a mi asesora Diana Parada por el apoyo y la dedicación antes y durante el evento”
Foto 2: José Paredes y Diana Carolina Parada en la Universidad Nacional San Luis Gonzaga de Ica.
Este evento contó además con la participación de profesionales del sector industrial aportando una perspectiva global enfocada a la ingeniería de procesos. El intercambio de experiencias y conocimientos permitió discutir soluciones a partir de la ingeniería para incrementar el nivel económico e industrial del país, teniendo en cuenta el desarrollo sostenible.
Charla: Transformación Energética
Escrito por:
UTEC
El último jueves 12 de setiembre, la IEEE PES realizó una charla sobre el tema de la reestructuración energética nacional para los estudiantes que forman parte del capítulo estudiantil IEEE-PES UTEC y de otras carreras.
El uso de generación renovable, las redes ultra distribuidas, el cambio de la matriz energética. Requiere una cambio de visión del en el entrenamiento tradicional del ingeniero electricista, mecánico electricista, o energético. La mejora del uso eficiente de recursos, planeamiento energético e incorporación de nuevas tecnologías, son factores clave de la transformación energética nacional que se vive en Perú.
Considerando estos retos, nuestros miembros IEEE han iniciado una serie de capacitaciones, difusión y entrenamiento a estudiantes, profesionales, docentes, y empresarios. Agradecemos a IEEE Power & Energy Society y al ingeniero Luis Espinosa, quien dirigió este evento en nuestras instalaciones de UTEC.
Jared Torrejón, egresado de Ing. Mecánica
Escrito por:
UTEC
¿Cuándo egresaste de Utec?
2017-II
¿Cuál es tu cargo? ¿Qué es lo que haces actualmente?
Planificador preventivo mecánico mina. Estoy a cargo de gestionar el mantenimiento preventivo de una flota de 24 equipos pesados, locomotoras y del sistema de bombeo de la unidad Minera Carahuacra.
¿Qué herramientas te dio Utec para tu trabajo?
Me dio la capacidad de resolver los problemas de una manera innovadora.
¿Qué recomendarías a los estudiantes de la carrera?
Que sean curiosos con respecto a los temas que les enseñen e intenten diferentes maneras de resolver un problema, que no tengan miedo a equivocarse y que no paren hasta satisfacer su hambre de conocimiento.
Luis Antonio Sanchez Sarmiento, egresado de la carrera de Ingeniería Mecánica.
Escrito por:
UTEC
¿Cuándo egresaste de UTEC?
Egrese de UTEC en el 2018-I
¿Cuál es tu cargo? ¿Qué estás haciendo?
Tengo el cargo de Practicante Profesional de Mantenimiento Mecánico Planta en la Minera Chinalco Perú S.A. Me encargo de dar soporte a la superintendencia de mantenimiento planta principalmente durante la Parada de Planta Mayor que se da dos veces al año. De forma regular doy soporte de gestión a la supervisión de las diferentes sub-áreas de mantenimiento.
¿Qué herramientas te dio UTEC para tu trabajo?
UTEC me dio como principales herramientas los cursos electivos que pude llevar y los cuales me dieron la información de los aspectos generales del mantenimiento en minería. Además, como cursos clave Sistemas hidráulicos y neumáticos, y resistencia de materiales.
¿Qué recomendarías a los estudiantes de la carrera?
Mi recomendación para los estudiantes de Ingeniería Mecánica es traten de definir cuál es la rama a la que se quieren dedicar y poner bastante empeño en tener claros los principios que utilizarán. Para resolver problemas complejos en las prácticas y tener claro los principios se puede empezar a dar soluciones.
Ivan Renzo Hernandez Gutierrez, egresado de Ingeniería de la Energía
Escrito por:
UTEC
¿Cuándo egresaste de UTEC?
Egrese en 2018-0
¿Cuál es tu cargo? ¿Qué estás haciendo?
Actualmente estoy trabajando en SOLGAS S.A., en el cargo de Analista de Desarrollo en el área de Desarrollo e Innovación, en mi puesto me encargo de buscar nuevas oportunidades con el objetivo de mejorar la eficiencia, reducir costos y emitir menos GEI con la aplicación de energías limpias como el GLP, Gas Natural, GNL o RER a través de tecnologías nuevas o existentes en nichos que no han sido explorados.
¿Qué herramientas te dio UTEC para tu trabajo?
A través de UTEC logré desarrollar habilidades en el sector de hidrocarburos, minero y a su vez de eficiencia energética. Estos puntos actualmente son mis principales pilares para realizar mi trabajo en SOLGAS.
¿Qué recomendarías a los estudiantes de la carrera?
Recomendaría a los estudiantes prestar atención a todas las cosas que enseñan en la universidad sobre todo a las cosas que tal vez no parecen las más importantes. Ya que muchas veces esas son las que te va a tocar aplicar al momento de laborar.
¿Qué es lo que hace un ingeniero en mecatrónica?
Escrito por:
UTEC
¿Tienes dudas sobre qué es lo que hace un ingeniero en mecatrónica? Pues en esta nota te contaremos qué es lo que harás en UTEC al estudiar esta carrera.
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UTEC participó en “Tendencias del Sector Electrotécnico” organizado por INACAL
Escrito por:
UTEC
La Universidad UTEC participó en el evento “Tendencias del sector electrotécnico” organizado por Instituto Nacional de Calidad - INACAL el cual se llevó a cabo el 24 de setiembre. La conferencia denominada “Redes inteligentes de energía: Generalidades y Visión de Futuro”, fue presentada por el profesor Elmer Ramirez destacando las características y oportunidades en el desarrollo de las sociedades con la participación de las TICs en los sistemas de potencia. En las conferencias también se trataron temas sobre Energías Renovables y Alumbrado Inteligente. El evento tuvo como objetivo destacar la importancia de las Normas Técnicas en la aplicación de la ingeniería. Es necesario señalar, que la Comisión Internacional de Electrotecnia fundada en 1906 (IEC por sus siglas en Ingles International Electrotechnical Commission) es la organización líder mundial que prepara y publica Estándares Internacionales para todas las tecnologías eléctricas, electrónicas y relacionadas. En el año 2017, fue aceptada la solicitud del Comité Nacional IEC de Perú para ser miembro pleno en este organismo internacional, la misma que se hizo efectiva a partir del año 2018.
UTEC participó en Perumin 34 - Convención Minera
Escrito por:
UTEC
Parte del staff académico del departamento de Ingeniería Mecánica estuvo presente en la convención Minera Perumin 34, el evento reunió a ejecutivos, profesionales y estudiantes relacionados con la actividad minera, el cual ha tenido una característica especial.
El Foro de Tecnología Innovación y Sostenibilidad TIS presentó la contribución de diversas entidades que desarrollan proyectos de investigación y desarrollo tanto en el país como el extranjero.
De las conferencias de innovación y propuestas de cambio para la mejora de las operaciones mineras se destacó temas sobre Productividad, Seguridad Y Sostenibilidad de la industria. Sobre esto último, impactó las exposiciones sobre los cambios que deben efectuarse en la comunicación con las comunidades y también sobre la urgente necesidad de cambiar patrones de trabajo para reducir sustancialmente la contaminación ambiental en varios frentes. Resaltando, la contaminación atmosférica por el uso de combustibles de origen fósil y también por la contaminación progresiva de ríos lagos incluso de riveras marinas.
También, se demostraron diversas experiencias del ingreso paulatino de tecnologías con el fin de impulsar la corriente de cambio denominada Minería 4.0 emulando lo propuesto para la revolución industrial como Industria 4.0. Ambos se caracterizan por romper paradigmas en todos los procesos, cambiando el modelo del negocio en este caso el minero, mediante la implementación de nuevas tecnologías para maximizar beneficios en actividades primarias como prospección, exploración, explotación y procesamiento de minerales, todas bajo sistemas de gestión modernas donde la digitalización y la visualización de todas las actividades sean operativas o administrativas se integren para una rápida toma de decisiones.
Queremos felicitar la participación de nuestro egresado Bachiller Andonny Delgado Quispe quien expuso el tema de su tesis “Diseño de un brazo hidráulico para desatado de rocas en vetas angostas” en la convención Minera Perumin 34.
Tulio Antezano (tantezano@utec.edu.pe)
Profesor Departamento de Ingeniería Mecánica
Visita PERUMIN 34
Escrito por:
UTEC
PERUMIN es la segunda Convención Minera más grande del mundo y es organizada cada dos años por el Instituto de Ingenieros de Minas del Perú (IIMP). Su edición 34°, se desarrolló en Arequipa del 16 al 20 de setiembre de 2019 en Cerro Juli, tuvo como lema “Minería, ciencia, innovación tecnológica y educación”. El objetivo de PERUMIN esta vez fue analizar y debatir en torno a los desafíos que enfrenta el sector minero y dar a conocer su importancia para el desarrollo económico y social del país. De igual manera, buscó fortalecer el desarrollo profesional especializado de sus participantes y divulgar nuevos conocimientos que son resultado de la investigación, la innovación y la aplicación de nuevas tecnologías en las operaciones mineras.
Durante 5 días el evento congregó a un importante número de empresarios y proveedores del sector minero, así como las empresas mineras BUENAVENTURA, CERRO VERDE, GOLD FIELDS Y ANGLO AMERICAN, por otro lado a las grandes empresas que prestan servicio a dichas minera FERREYROS, KOMATSU, METSO Y EPIROC por mencionar a algunas.
Parte fundamental de PERUMIN Convención Minera fue la Exhibición Tecnológica Minera -EXTEMIN, un espacio de intercambio y actualización tecnológica de la minería y de las empresas proveedoras de productos y servicios, dirigido al sector más importante del Perú. EXTEMIN contó con más de 1,400 stands organizados en 7 pabellones entre los cuales destaca el Pabellón de la Innovación.
En la exhibición, la presentación de empresas que fabrican repuestos para equipos de la gran minería por ejemplo la empresa BUDGE, quienes fabrican cajas de reducción para las palas. Logramos hacer contacto con una empresa que hace desarrollos de equipos mineros, los cuales están interesados en desarrollar nuevos productos con la ayuda de la universidad la empresa se llama AMERICORP, buscan simular el comportamiento del aire con partículas suspendidas.
Logramos conocer a una empresa AMERICORP, quienes elaboran Desarrollo de equipos mineros, los cuales están interesados en desarrollar nuevos productos con la ayuda de la universidad, el objetivo es simular el comportamiento del aire con partículas suspendidas.
Helard Avarez (halvarez@utec.edu.pe)
Profesor Departamento Ingeniería Mecánica