Las Voces de Ingenierías: Intensificación de Procesos: La Apuesta de la Ingeniería Química hacia la Sostenibilidad
10/02/2023
Autor: Dr. Mario Alberto López Mendoza
Foto: Escuela de Ingeniería Química Industrial

Mi profesor de química de secundaria solía decir que “todo a nuestro alrededor es química” y hay mucha razón en sus palabras. La química, y la industria que de ella ha emanado en los últimos cinco siglos, es una parte fundamental de nuestra cotidianidad pues satisface muchas de nuestras necesidades. Es forzoso mencionar que la industria química provee al mundo moderno de gran cantidad de materias primas y productos sin los cuales nuestro estilo de vida no sería posible: plásticos, fibras sintéticas, recubrimientos, y combustibles, por mencionar solo algunos. Según estimaciones recientes, el 96% de las cadenas productivas mundiales utilizan algún insumo procedente de la industria química.

También, es ineludible reconocer que la industria química es una de las más contaminantes (genera aproximadamente un 40% de las emisiones contaminantes a nivel mundial), una de las que mayor cantidad de energía consume (una tercera parte de la energía destinada a las actividades industriales) y la que mayores costos de inversión y operación suele tener. Además, es una de las más riesgosas debido al manejo de sustancias químicas diversas. Entonces, los procesos químicos industriales deben transformarse hacia una senda de sostenibilidad que incremente la eficiencia de estos, en términos energéticos y de consumo de recursos. A la par, se deben mejorar la seguridad y reducir los costos operativos y los residuos. Las diferentes ramas industriales han desarrollado numerosas alternativas para lograr esta lista de buenos deseos, que van desde la optimización de las condiciones de proceso hasta la reutilización o resignificación de los residuos, pero una de las alternativas más prometedoras es, sin duda, la Intensificación de Procesos (PI, por sus siglas en inglés).

PI ha cobrado relevancia en la ingeniería química desde hace una década, pues consiste en desarrollar procesos más seguros y eficientes a través de dos vertientes principales: la reducción en el tamaño de los equipos de proceso y la realización de múltiples etapas de proceso en un mismo equipo. Con lo anterior se reduce el consumo energético, los costos de operación y la generación de residuos. De esta manera podemos tener reactores donde una reacción de polimerización se efectúe paralelamente a la purificación del producto principal, o bien, realizar la síntesis de productos químicos en microrreactores que han demostrado permitir una mayor conversión que los reactores químicos tradicionales.

Entonces, la aplicación de los principios básicos de PI (reducción de tamaño y conjugación de procesos) puede conducir a la generación de procesos más sostenibles que cumplan con los compromisos de reducción de emisiones y consumo de recursos sin poner en riesgo la viabilidad económica y las demandas de mercado. Es seguro que muchos de los progresos venideros en el campo de la ingeniería química serán en este rubro, donde actualmente numerosos grupos de investigación se encuentran buscando las claves para la implementación de esta metodología en el sector industrial.