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Revista de ISSN 0717-744X REVISTA DE INGENIERIA Universidad de Concepción Facultad de Ingeniería Casilla 160-C, Concepción - Chile Director Víctor Osorio L. Comité Editorial Sr. Raúl Benavente G. Sr. Joel Zambrano V. Sr. Claudio Zaror Z. Editada por: Gestión Universitaria Ltda. Dirección: Lincoyán 435 Of. E Celular: (09) 6824211 Email: [email protected] Concepción - Chile Imprime: Trama Impresores S.A. Nº1 • Junio 2009 OBJETIVOS DE LA PUBLICACION 1. Constituir el medio de difusión del quehacer docente, de investigación, de extensión y de asistencia técnica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción. 2. Contribuir a reflexionar y a fortalecer la en- señanza y la formación en ingeniería. 3. Propender al desarrollo de la ciencia, en particular de las Ciencias en Ingeniería, y de la Tecnología como aporte al desarrollo de la Ingeniería Nacional. 4. Proyectar el quehacer de investigación y de asistencia técni- ca desarrollado por sus académicos hacia la industria nacional. 5. Mantener y acrecentar el vínculo con los egresados de la Facultad. 6. Vincular, a través del intercambio, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción con otras Facultades y Centros de Investigación del país y del extranjero. NOTA IMPORTANTE: El contenido de los artículos de esta pu- blicación son de exclusiva responsabilidad de sus autores y no representan necesariamente el pensamiento de la Universidad. PORTADA: Xxxxxxx xxxxx xxxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxx xxxxxxxxxxx xxxxx Editorial 3 La Ingeniería Civil Química en la Universidad de Concepción 5 Los albores de la Ingeniería Química en la Universidad de Concepción, Claudio Zaror 9 En la búsqueda de un currículum sustentable para la formación de ingenieros químicos, Hugo Segura 16 Ingeniería Civil Química: Una carrera con pasado, presente y futuro, Diógenes Melo Lagos 23 Postgrado en Ingenieria Química-Udec: 34 años contribuyendo a la innovacion tecnológica, Ximena A. García C. 26 Leyendas y tradiciones de la Escuela (desde el rincón del Flaco Canales), Edgardo Canales Rebolledo 32 Recuerdo de un exalumno de ingeniería de la Universidad de Concepción, Eusebio Ramos Herce 36 Centro de alumnos, una historia a seguir, Francisca Velásquez 39 Tercer “Pensando la Escuela” , Nicole Miranda 41 Congreso nacional de estudiantes de Ingeniería Química, Camila Molina Gutiérrez 42 Deporte ICQ, una visión más allá de nuestros alumnos, Estefanía Schettino Fuentes 43 Plan de manejo de sustancias y residuos peligrosos-Matpel Universidad de Concepción, Fernando Marquez Romegialli 45 ¿Tiene Chile el potencial para producir alimentos funcionales? Un ejemplo: antioxidantes naturales, Katherina Fernández 50 Catalizadores y carbones al servicio del medio ambiente y la energía, Romel Jiménez Concepción 52 Producción de salmones sanos en su fase de agua dulce , Propuesta y una aproximación al estado del arte 55 Estrella Aspé, Marlene Roeckel, Katherina Fernández Factibilidad técnica de un sistema integrado anóxico aeróbico para el tratamiento de vertidos proteicos de alta carga 60 Marlene Roeckel, Prof Estrela Aspé Estudio topoquímico de la deslignificación de madera de E. globulus durante el pulpaje semiquímico al sulfito neutro (NSSC) 64 Pereira, M., Patt, R., Kordsachia, O., Rehbein, M., Koch G. Nanociencia en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Concepción, Pedro G. Toledo 68 Energía para Chile desde la perspectiva de Ingeniería Química, Ljubisa R. Radovic , Ximena García, Claudia Ulloa, Alfredo L. Gordon 76 Ceremonia de Graduación Ingeniería Civil Química 80 Publicaciones indexadas Departamento de Ingeniería Química 1998-2009 81 Foto Portada

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Revista de ISSN 0717-744X

REVISTA DE INGENIERIAUniversidad de ConcepciónFacultad de IngenieríaCasilla 160-C, Concepción - Chile

DirectorVíctor Osorio L.

Comité EditorialSr. Raúl Benavente G.Sr. Joel Zambrano V.Sr. Claudio Zaror Z.

Editada por:Gestión Universitaria Ltda.Dirección: Lincoyán 435 Of. ECelular: (09) 6824211Email: [email protected]ón - Chile

Imprime: Trama Impresores S.A.

Nº1 • Junio 2009

OBJETIVOS DE LA PUBLICACION

1. Constituir el medio de difusión del quehacer docente, de investigación, de extensión y de asistencia técnica de la

Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción.2. Contribuir a reflexionar y a fortalecer la en-

señanza y la formación en ingeniería.3. Propender al desarrollo de la ciencia, en particular de las Ciencias en Ingeniería, y de la Tecnología como

aporte al desarrollo de la Ingeniería Nacional.4. Proyectar el quehacer de investigación y de asistencia técni-ca desarrollado por sus académicos hacia la industria nacional.

5. Mantener y acrecentar el vínculo con los egresados de la Facultad.

6. Vincular, a través del intercambio, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción con otras Facultades y

Centros de Investigación del país y del extranjero.

NOTA IMPORTANTE: El contenido de los artículos de esta pu-blicación son de exclusiva responsabilidad de sus autores y no

representan necesariamente el pensamiento de la Universidad.

PORTADA: Xxxxxxx xxxxx xxxxxxx xxxxxx xxxxxx

xxxxxx xxxxxxxxxxx xxxxx

Editorial 3

La Ingeniería Civil Química en la Universidad de Concepción 5

Los albores de la Ingeniería Química en la Universidad de Concepción, Claudio Zaror 9 En la búsqueda de un currículum sustentable para la formación de ingenieros químicos, Hugo Segura 16

Ingeniería Civil Química: Una carrera con pasado, presente y futuro, Diógenes Melo Lagos 23

Postgrado en Ingenieria Química-Udec: 34 años contribuyendo a la innovacion tecnológica, Ximena A. García C. 26

Leyendas y tradiciones de la Escuela (desde el rincón del Flaco Canales), Edgardo Canales Rebolledo 32

Recuerdo de un exalumno de ingeniería de la Universidad de Concepción, Eusebio Ramos Herce 36

Centro de alumnos, una historia a seguir, Francisca Velásquez 39

Tercer “Pensando la Escuela” , Nicole Miranda 41

Congreso nacional de estudiantes de Ingeniería Química, Camila Molina Gutiérrez 42

Deporte ICQ, una visión más allá de nuestros alumnos, Estefanía Schettino Fuentes 43

Plan de manejo de sustancias y residuos peligrosos-Matpel Universidad de Concepción, Fernando Marquez Romegialli 45

¿Tiene Chile el potencial para producir alimentos funcionales? Un ejemplo: antioxidantes naturales, Katherina Fernández 50

Catalizadores y carbones al servicio del medio ambiente y la energía, Romel Jiménez Concepción 52

Producción de salmones sanos en su fase de agua dulce , Propuesta y una aproximación al estado del arte 55Estrella Aspé, Marlene Roeckel, Katherina Fernández

Factibilidad técnica de un sistema integrado anóxico aeróbico para el tratamiento de vertidos proteicos de alta carga 60Marlene Roeckel, Prof Estrela Aspé

Estudio topoquímico de la deslignificación de madera de E. globulus durante el pulpaje semiquímico al sulfito neutro (NSSC) 64Pereira, M., Patt, R., Kordsachia, O., Rehbein, M., Koch G.

Nanociencia en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Concepción, Pedro G. Toledo 68

Energía para Chile desde la perspectiva de Ingeniería Química, Ljubisa R. Radovic , Ximena García, Claudia Ulloa, Alfredo L. Gordon 76

Ceremonia de Graduación Ingeniería Civil Química 80

Publicaciones indexadas Departamento de Ingeniería Química 1998-2009 81

FotoPortada

AVISOS

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EDITORIAL

Este año celebramos 90 años desde que se creó la carrera de Ingeniería Química en la Universi-dad de Concepción, marcando el comienzo de la enseñanza universitaria de esa disciplina de la ingeniería en Chile y América Latina. Desde ese entonces, se han titulado 1.445 ingenieros

químicos desde nuestras aulas, quienes han participado activamente en el desarrollo productivo nacional y han proyectado con éxito sus capacidades hacia otros países de América y Europa.

Sin lugar a dudas, los ingenieros químicos de la Universidad de Concepción han jugado un papel fundamental en la propagación de la carrera a otros centros académicos y contribuido al progreso de todos los sectores productivos del país. Decenas de generaciones de egresados de nuestra Uni-versidad se han desempeñado profesionalmente en las industrias del cobre, acero, salitre, carbón, yodo y otros productos metálicos y no-metálicos; hidrocarburos y sus derivados combustibles y pe-troquímicos, celulosa y papel, azúcar, alcoholes y otros alimentos, cueros, textiles, tinturas, solventes, lubricantes, cerámicos, manufacturas diversas, generación energética, servicios sanitarios, etc.

A lo largo de estos 90 años de existencia de la carrera, los ingenieros químicos de la Universidad de Concepción han demostrado tener la capacidad para enfrentar exitosamente los desafíos im-puestos por los acelerados avances científico-tecnológicos y ser actores relevantes en el progreso de nuestra sociedad.

Los Fundadores de la Universidad de Concepción tuvieron la visión de una carrera que aportara al desarrollo regional y del país, para un mejor aprovechamiento de sus recursos naturales, materiales y energéticos, y de una mejor calidad de vida para todos. Proyectaron un profesional – en ese entonces inexistente en Chile y en América Latina – capaz de incorporar los fundamentos de la ciencia y la tecnología en la vida productiva.

Gracias a esta pionera apuesta, nuestra Región logró generar una ventaja competitiva, a nivel de su capital humano, para constituirse en uno de los polos de desarrollo industrial mas importantes del país.

Hoy, enfrentamos nuevos desafíos, en un mundo que está cambiando aceleradamente en todas las dimensiones de la existencia humana. Esos cambios se reflejarán en nuevos requerimientos para los Ingenieros Químicos que – en nuestro papel formativo – debemos incorporar con suma urgen-cia, pero con extrema prudencia.

Mirando en retrospectiva, podemos aseverar que esa misma urgencia y prudencia se impregnó en la visión de los Fundadores, cuando incorporaron la pionera carrera de ingeniería química en la naciente Universidad de Concepción. La historia de estos 90 años así lo indica.

A modo de homenaje, este número de la Revista está dedicado a la carrera de Ingeniería Civil Química e incorpora diferentes contribuciones que muestran antecedentes históricos de la carrera y sus tradiciones, la realidad actual y visión futura de la enseñanza de pregrado en ingeniería quími-ca, el postgrado e investigación en el Departamento de Ingeniería Química, y aportes de nuestros estudiantes.

AVISOS

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Revista de Ingeniería

La carrera de ingeniería civil química de la Universidad de Concepción fue precursora en Chile y América Latina. En sus 90 años de existencia se han formado más de 1.400 ingenieros químicos que han encontrado su devenir profesional en la industria, la acade-mia, los servicios públicos y otros ámbitos de la sociedad, gracias a la versatilidad de la formación recibida. Es la única carrera de ingeniería acreditada por siete años en Chile, indicador que avala la calidad que se impri-

La Ingeniería Civil Química en la Universidad de Concepción

me a la formación del ingeniero químico en la Universidad de Concepción.

El Ingeniero Civil Químico es un profe-sional orientado a la ingeniería de procesos, definida como la transformación de materias primas en productos terminados, mediante el uso de materiales, energía y recursos fi-nancieros, y por la aplicación de la ciencia, la tecnología, la experiencia, el arte y la prácti-ca. Está capacitado para participar en todas

las etapas de la formulación de un proyecto industrial y tiene la función de dirigir la ope-ración de plantas industriales, capacitado para administrar personal, bienes y servicios. Además, tiene la responsabilidad de lograr un uso eficiente de los recursos de produc-ción, para lograr productos de calidad acorde con los requisitos de los clientes, privilegian-do la protección a las personas y el medio ambiente.

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Revista de Ingeniería

CAMPO OCUPACIONALEl Ingeniero Civil Químico se desempeña

en la generación, diseño y dirección de proce-sos industriales. Su campo de trabajo abarca las empresas productivas de la ingeniería de procesos: del sector químico y petroquímico (refinerías de petróleo, fabricación de fibras y plásticos, gas natural y metanol, fabricación de cementos, cerámicos, pigmentos y colorantes, de combustibles y lubricantes); del sector mi-nero (yodo, salitre y sales inorgánicas de so-dio, potasio y litio, carbón, cobre, molibdeno, hierro y aceros); del sector forestal (celulosa y papel); del sector agroindustrial (refinerías de azúcar, alcohol, jugos concentrados, produc-tos lácteos, industria pesquera y salmonera, conservas y productos congelados, productos hortofrutícolas); de las empresas de servicios (gas, agua potable, tratamiento de residuos); en la administración pública (servicios de sa-lud, ministerios y direcciones, medio ambien-te); empresas de ingeniería, y en el ejercicio libre de la profesión en empresas prestadoras de servicios al sector industrial (consultoras, proyectos, empresas contratistas, empresas proveedoras de materiales especializados).

PLAN DE ESTUDIOS El Plan de Estudios actual tiene una du-

ración de 6 años, con régimen semestral. Está estructurado en base a un ciclo de ciencias básicas (ciencias matemáticas, físicas y quí-micas), un ciclo de ciencias de la ingeniería (transformaciones de materia y energía y sus aplicaciones al diseño de procesos) y un ciclo profesional (síntesis de las ciencias de la in-geniería en aplicaciones de la especialidad). Tiene una carga académica promedio de 54 horas semanales, considerando 216 créditos, de los cuales 32 son asignados a ramos com-plementarios y electivos.

El Departamento de Ingeniería Química ofrece una especialización en las diferentes áreas de investigación y desarrollo. Estas áreas incluyen celulosa y papel, bioingenie-ría, procesamiento de alimentos, ingeniería ambiental, termodinámica, nanotecnología, minerales, carbón y energía, manejo de re-siduos peligrosos, etc. Además, y en forma paralela, los alumnos de Ingeniería Química pueden ingresar, en los dos últimos años de su formación, al Programa de Postgrado para obtener el grado de Magíster o Doctor en Ciencias de la Ingeniería, con una extensión adicional de de 1 y 3 años respectivamente.

CUERPO ACADÉMICO

Estrella Aspé Lillo Magíster en Ciencias de la Ingeniería /m en

Ingeniería Química, Uni-versidad de Concepción, Chile

(1997).Área de investigación: Biotecnología, proce-sos de hidrólisis y fermentación, tratamiento de efluentes pesqueros.

Rodrigo Bórquez Yañez Doctor en Ciencias de la

Ingeniería c/m en Inge-niería Química, Universidad

de Concepción, Chile (1996).Área de investigación: Bioingeniería, técnicas de procesamiento de alimentos, operaciones de transferencia de masa.

Edgardo Canales Rebolledo M. Sc. en Ingeniería Química, Universidad de

Minnesota, U.S.A. (1969).

Área de investigación: Control de procesos, transporte hidráulico, fenómenos de trans-porte.

Katherina Fernández Elgueta Doctor en Ciencias de la Ingeniería c/m en Inge-

niería Química y Bioproce-sos, Pontificia Universidad Católica de Chile, Chile (2007)Magíster en Ciencias de la Ingeniería c/m en Ingeniería Química, Universidad de Santiago (2003)Área de investigación: Bioingeniería, Bio-materiales y Bioactividades de compuestos naturales

Ximena García Carmona Doctor en Ciencias de la Ingeniería c/m en Inge-

niería Química, Universi-dad de Concepción, Chile (1991).Área de investigación: conversión térmica (combustión, gasificación) de carbón, bio-masa, alquitranes y similares. Combustión catalítica de hollín, desarrollo de catalizado-res de bajo costo para oxidación, combustión, gasificación y dry reforming. Cinética de reac-ciones químicas.

Alfredo Gordon Strasser Ph. D. en Ingeniería Química, Universidad de

Minnesota, U.S.A. (1975).Á r e a de investigación: Combustión y gasificación de carbón y/o biomasa; Catálisis heterogénea aplicada a problemas ambien-tales y energía.

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Revista de Ingeniería

Romel Jiménez Concepción Doctor en Ciencias de la Ingeniería c/m en Inge-

niería Química, Universidad de Concepción, Chile (2005)Área de investigación: Reacciones heterogé-nea, Catálisis, preparación y caracterización de materiales.

Fernando Márquez Romegialli Ph. D. en Ingeniería Química, Universidad

de Massachussets, U.S.A. (1982).

Área de investigación: Impacto ambiental, Gestión de Sustancias y Residuos Peligrosos, Seguridad y Salud Ocupacional de la Indus-tria Química.

Andrés Mejía Matallana Doctor en Ciencias de la Ingeniería c/m en Inge-

niería Química, Universidad de Concepción, Chile (2004).Área de investigación: Termodinámica de interfases, mecánica estadística, simulación molecular, determinación de propiedades termofísicas.

Diógenes Melo Lagos Ph. D. en Ingeniería Quí-mica, Universidad de Ro-

chester, U.S.A. (1992).Área de investigación: Dinámica y control de procesos, modelación de procesos.

Julio Méndez Schälchi Ph. D. en Fisicoquímica, Instituto Tecnológico

de Massachussets, U.S.A. (1960).

Miguel Pereira Soto Doctor en Ciencias Na-turales, Universidad de Hamburgo, Alemania

(2008). Área de investigación: Procesamiento químico de la madera, procesos de pulpaje y blanqueo de pulpas.

Ljubisa R. RadovicDoctor en Ciencias de Combustibles, The Pennsylvania State Uni-

versity, U.S.A. (1982)Área de investigación: Química

superficial de materiales carbonosos, gasifi-cación de carbón y biomasa, control de con-taminación ambiental, estrategias de uso de energía.

Marlene Roeckel von Bennewitz Magíster en Ciencias de la Ingeniería c/m en In-

geniería Química, Universi-dad de Concepción, Chile (1983).Área de investigación: Biotecnología ambien-tal, procesos de fermentación, tecnologías limpias, tratamiento de vertidos, procesos de conservación en atmósferas modificadas.

Hugo Segura Gómez Doctor en Ciencias de la Ingeniería c/m en Inge-niería Química, Univer-

sidad de Concepción, Chile (1994)

Área de investigación: Termodinámica teórica y experimental, modelación del equilibrio de fases, ecuaciones de estado.

Carlos TippmannGimpel Aufaustudium, Institut

für Verfahrenstechnik und Universidad de Stuttgart

(1972-1974, 1981)

Pedro Toledo Ramírez Ph. D. en Ingeniería

Química, Universidad de Minnesota, U.S.A. (1990).

Área de investigación: Flujo y transporte en materiales porosos, análisis de superficies e interfases, sistemas coloidales, sistemas particulados, minerales, materiales y na-

nomateriales, simulación molecular.

Claudio Zaror Zaror Ph. D. en Ingeniería

Química, Imperial College, Universidad de Londres, Reino Unido (1982).Área de investigación: Ingeniería ambiental, producción limpia.

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Revista de Ingeniería

AVISOS

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¿Porqué Ingeniería Química en 1919?

La carrera de Ingeniería Química en Chile está ligada a los orí-genes mismos de la Universidad de Concepción, siendo una de las cuatro carreras que dieron origen a esta pionera iniciativa regional.

¿Cuál fue el motivo de incorporar un área profesional tan espe-cífica, tan técnica y tan innovadora para su época, como la ingenie-ría química? El esfuerzo de crear una Universidad en nuestra región estaba orientado a avanzar en las nuevas áreas del saber y del que-hacer. Citando las palabras de uno de sus fundadores, Don Enrique Molina Garmendia, no se pretendió fundar una Nueva Universidad, sino una Universidad Nueva: una Universidad estrechamente ligada a los destinos de la región, cuyos recursos naturales y su historia de emprendimiento le permitirían asumir el liderazgo del desarrollo in-dustrial nacional. Esa visión era pionera en nuestro país, donde los pocos centros académicos existentes se aferraban a los viejos modelos post-coloniales.

Cabe recordar que hasta ese entonces no había en Chile ni en toda América Latina una carrera que abordara las aplicaciones de la química a la producción industrial. Aunque en los albores del siglo XX, nuestro país presentaba importantes actividades mineras, meta-lúrgicas, forestales, agropecuarias, producción de alimentos, bebidas, textiles, curtiembres y diversas manufacturas, éstas carecían de pro-fesionales con formación científico-técnica capaces de aprovechar a cabalidad los recursos naturales.

Uno de los propiciadores de la creación de la carrera de ingeniería química, el abogado don Federico Espinoza, señalaba en ese entonces que los ingenieros químicos “servirán para desarrollar las industrias de la región, ya que por riquezas en materias primas y posibilidades de energía, esta será una región industrial”. Con esta inspiración, nuestra

Los albores de la Ingeniería Química en la Universidad de Concepción

Claudio ZarorProfesor Titular

Departamento de Ingeniería Química

Casa de Estudios pretendió desde sus modestos comienzos ser parte de los esfuerzos por desarrollar la actividad industrial de la región.

El Comité Ejecutivo Pro Universidad, en su sesión del 17 de Enero de 1919, decidió incorporar el curso de Química Industrial como una de las cuatro carreras con que se iniciaría la nueva Universidad. En una entrevista publicada por el diario El Sur una semana mas tarde, el Dr Virginio Gómez señalaba que “a este curso de Química Industrial se le pretende dar un giro semejante al que tiene en las universidades norteamericanas, en las cuales ejerce una gran influencia en el progreso de la región en que les toca actuar”. A continuación agregaba: “a pe-sar de que en Chile las universidades preparan en forma excelente a los profesionales egresados, la riqueza del país no prospera grandemente, debido, como ya se ha dicho muchas veces, a que no saben aprovechar con la debida conveniencia todos los recursos de que dispone nuestro territorio. La industria de la pesca, la minería, todas las industrias que se relacionan con la química y aún la misma agricultura no ha progre-sado en la proporción debida, pues en todos los centros de instrucción universitaria se ha dedicado atención preferente a las profesiones libe-rales, descuidándose en gran parte la preparación de buenos industria-les. El curso de Química Industrial es un modesto esfuerzo para tratar de cambiar este estado de cosas, pues una medida que se anticipaba a la situación que forzadamente habría de venir alguna vez a nuestro país, cuando las riquezas se fueran agotando. La gran beneficiada será la clase modesta, a la que mas necesidad tiene de buscar su porvenir en una profesión independiente; este el motivo por el cual en un co-mienzo la Escuela de Química Industrial tendrá en vista no la grande, sino la pequeña industria, aquella que puede explotarse sin necesidad de grandes capitales”.

La audaz apuesta no encontró respuesta inmediata en la juven-tud de la época y estuvo a punto de naufragar debido a la escasez de postulantes. La falta de antecedentes respecto de las proyecciones de

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Revista de Ingeniería

la carrera contribuyó a esta situación, obligando a insertar numerosos avisos en la prensa con el fin de difundir los alcances de esta nueva carrera. Uno de los llamados realizados por el Dr. Virginio Gómez en el diario El Sur en Febrero de 1921 señalaba “son tantos y de tan variada índole las energías y productos que ahora se pierden debido a la única y exclusiva razón de no existir en el país un personal técnico convenien-temente preparado”. Estaba allí la potencialidad de un uso integral del carbón que en ese entonces era sólo utilizado como materia prima para la producción de gas de alumbrado, mientras que en Europa era fuente de múltiples productos químicos y energéticos. Súmese a esto las posibilidades de utilizar los desechos de aserraderos, mataderos y domésticos, las tierras colorantes y otros recursos para potencial aprovechamiento industrial que “con frecuencia se perdían por falta de un personal adecuado, sin sospechar las posibilidades que brindaban”.

El interés por desarrollar capacidades para un mejor aprovecha-miento de los recursos naturales se demuestra en los contenidos de la cátedra de Química Industrial donde se revisaban detalladamente los procesos industriales de mayor potencial para el país en ese entonces, tales como destilación de la madera, curtiduría, fabricación de papel, de abonos, productos químicos, etc. Estos requisitos de contenidos estaban explícitamente expresados en el Art. 9º del Reglamento de la Escuela de Química Industrial de 1919.

Los cambios tecnológicos que caracterizaron la primera mitad del siglo XX y el creciente proceso de industrialización del nuestro país, permitieron a la carrera de ingeniería química adquirir un bien gana-do prestigio, motivando a otras universidades chilenas y extranjeras a incorporar la carrera en su oferta académica. La Universidad de Con-cepción jugó así un papel fundamental al haber abierto las puertas a una especialidad de la ingeniería que en los comienzos del siglo XX aparecía lejana, excepto en aquellos países que estaban a la vanguar-dia del progreso. A la luz de la Historia, la apuesta de los fundadores de nuestra Casa de Estudios fue arriesgada, pero sin lugar a dudas, coronada por el éxito.

Los Primeros Años de la Carrera en la Universidad de Concepción

Ha transcurrido casi un siglo desde aquel lunes 17 de Marzo de 1919, cuando en una improvisada sala de una pequeña casa habi-

tación ubicada en Caupolicán 262 de la ciudad de Concepción, 27 alumnos de la naciente carrera de Química Industrial escuchó la primera clase de química general dictada por el Profesor Salvador Gálvez. Sus exposiciones teóricas sobre la química inorgánica fueron complementadas con pruebas experimentales realizadas en la cocina de dicha propiedad utilizando tubos vacíos de aspirina, un anafe y otros elementos caseros.

Unos meses mas tarde, la recién creada Escuela de Química Indus-trial se trasladó a un inmueble más amplio ubicado en calle O’Higgins nº 850 de Concepción. A mediados de 1919, los estudiantes de Quí-mica Industrial hicieron una gira de estudios al sur del país, donde tuvieron la oportunidad de visitar los altos hornos ubicados en Corral y otras industrias, logrando así atenuar la falta de recursos para realizar actividades prácticas. A pesar de la falta de materiales e insumos quí-micos, 16 alumnos lograron aprobar los exámenes finales del primer año de la carrera, quedando habilitados para continuar sus estudios.

Existía plena conciencia entre los fundadores de la nueva carrera que ésta no podía impartirse con sólo “tiza y pizarrón”, sino que se requería un fuerte énfasis práctico, para lo cual se requerían laborato-rios, maquinarias y equipos acorde con la complejidad de las materias a tratar. El primer Plan de Estudios asignó a actividades prácticas más de 40% del total de las horas de docencia. Sin embargo, la escasa infraestructura inicial constituyó un escollo difícil de superar en esos primeros años. Los directivos de la Universidad, concientes de esta situación, priorizaron recursos para crear nuevos laboratorios de quí-mica inorgánica, química analítica y química orgánica, y gestionaron donaciones externas, tales como los primeros elementos para la for-mación de un laboratorio de máquinas, aportados por la Armada de Chile, a través del Comandante del Apostadero Naval de Talcahuano.

En1929 se inicia la construcción del nuevo edificio para la Escuela de Química Industrial en el sector La Toma (lugar donde hoy está em-plazado el Barrio Universitario), trasladándose al año siguiente a su nuevo hogar (actualmente, edificio ocupado por la Facultad de Cien-cias Químicas, frente a la calle Edmundo Larenas). Allí fueron creán-dose nuevos laboratorios y especialidades que fortalecieron el vínculo con el sector productivo. Por ejemplo, en1936 se crea el laboratorio de análisis químicos industriales que prestó importantes servicios para la industria de la zona; luego, en 1947, se crea el laboratorio para estudios del carbón de la Compañía de Acero del Pacífico, donde se

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demostró la calidad metalúrgica del carbón mineral nacional y realizó importantes contribuciones en el desarrollo de la industria del acero en la zona.

A raíz del terremoto de 1960, la Escuela de Ingeniería Química se trasladó a su ubicación actual, en el edificio que se había cons-truido para albergar al Instituto de Investigaciones Tecnológicas (IIT). Ese edificio fue inaugurado el 13 agosto de 1959, coincidiendo con la realización del Primer Congreso Nacional de Ingeniería Química, con la conmemoración del 25º aniversario del Instituto de Ingenieros Quimicos de Chile y el 40º aniversario de la fundación de la Univer-sidad de Concepción. A dicho Congreso inaugural concurrieron 220 ingenieros químicos y de otras especialidades, con un amplio temario que incluyó recursos marinos, forestales y mineros, enseñanza, prepa-ración profesional y materias especializadas.

Ese edificio alberga hoy al Departamento de Ingeniería Química y lleva el nombre de Don Gustavo Pizarro Castro, como reconocimiento a su significativa contribución al desarrollo de la carrera.

El primer Cuerpo Docente

En 1919, el Cuerpo Docente de la Escuela de Química Industrial estaba conformado por los señores Isaias Encina a cargo de las asig-naturas de matemática, Humberto Vergara en física, Mario Galbiatti en biología, Jorge Rivera en dibujo, y Salvador Gálvez en química in-orgánica. Más tarde, se incorporaron los señores Víctor de la Fuente a cargo de química orgánica, Emilio Ginouvés en mecánica y geometría descriptiva, Edmundo Larenas en geología y mineralogía, Ernesto Mahuzier en química analítica, Pedro Muñoz en algebra superior y trigonometría, Arpelices Morales en geometría analítica, electricidad industrial, máquinas a vapor y mecánica grafostática, Diego Trucco en química industrial y Eliecer Mejías en legislación y organización industrial.

En las décadas siguientes, la capacidad docente de la Escuela se refuerza con la contratación de académicos europeos y de destaca-dos egresados propios. Cabe mencionar aquí a los doctores europeos Argeo Angionali (1931), Leopoldo Muzzioli (1936), Jean Paidassi (1946), Antonio Camurri (1949); a los señores Cayo Pandolfi (1929) y Alamiro Robledo (1936); a los ingenieros químicos egresados de la Universidad de Concepción, señores César Fighetti (1939), Luciano Cabalá (1941), Gustavo Pizarro (1943) y Héctor Canguilhem (1943).

Más tarde, ingresan destacados profesionales para reforzar las dife-rentes especialidades de la carrera y reemplazar a los primeros cua-dros; entre ellos podemos mencionar a los señores Juan Damilano, Alfred Gauger, David Fuller, Rafael Vera, Eduardo Guerra, M. Mon-tanari, Oscar Salas, Alfredo Searle, Ingo Junge, Jaime Cases, George Müller, Alberto Seanger, Jorge Ihle, Guido Cánepa, Harold Behrens, Jorge Acuña, Eugenio Riesz, Sergio Droguett, Julio Méndez y otros que fueron marcando la historia de nuestra carrera y de nuevas especiali-dades de la ciencia y la ingeniería.

Los primeros egresados de la carrera

En 1923 se titulan los primeros cuatro Ingenieros Químicos Indus-triales de Chile y Latinoamérica, los señores Enrique Madsen, Moisés Arellano, Alfredo Gajardo y Oscar Gómez. Don Enrique Madsen, con su tesis La Industria de la Cerveza, fue becado a Alemania, permane-ciendo dos años en Charlottenburgo. A su regreso, el joven Ingeniero Madsen se hizo cargo de la cátedra de Química Industrial, equipado con nuevo instrumental traído de Europa; además, fue uno de los fun-dadores del Hogar de Estudiantes “Burschenschaft Montania” y, más tarde, Director de la fábrica de chocolates finos “Gutsche” de Concep-ción.

Las primeras generaciones de egresados fueron reducidas en nú-mero, debido a la limitada cantidad de ingresos a primer año, agra-vada por altos niveles de deserción académica. Hacia 1935, se había logrado titular un total de 39 ingenieros químicos industriales que tu-vieron una creciente aceptación en el sector productivo, tanto a nivel regional como nacional. Ello se tradujo en una mayor demanda por esta especialidad de la ingeniería e ingreso a la carrera de alumnos con mejores antecedentes académicos, lo que resultó en un notable incremento en las tasas de titulación, tal como se ilustra en la Figura 1, donde se presenta el número anual de egresados a lo largo de la historia de nuestra carrera.

El papel de los estudiantes

Es importante mencionar que, desde los comienzos mismos de la carrera, los estudiantes de ingeniería química demostraron un alto ni-vel de compromiso y jugaron un papel importante en la construcción de la nueva carrera. Liderados por un selecto grupo de jóvenes estu-diantes, formaron el Centro de Estudiantes de Química Industrial. Lue-

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Revista de Ingeniería

go, en 1922, crearon la “Revista de Ingeniería Química”, que permitió difundir la carrera y mostrar las aplicaciones de los conocimientos científicos en la actividad industrial. Dos años más tarde, esta revista fue reemplazada por un periódico científico llamado “El Universitario”. Los nuevos egresados fueron los principales promotores de la carrera en el mundo social y productivo, logrando insertarse gradualmente en diferentes actividades industriales y comerciales. Su alto nivel de compromiso profesional y sólida formación en ciencias y tecnologías fueron sellos característicos del ingeniero químico de la Universidad de Concepción, que han facilitado desde sus inicios una rápida inser-ción en la vida nacional.

Evolución del nombre de la carrera

El nombre de la Carrera ha experimentado cambios desde sus inicios en 1919. En 1938, el título original de Ingeniero Químico In-dustrial fue cambiado a Ingeniero Químico. A partir de 1965, el título cambia a Ingeniero Civil Químico.

Al igual que la denominación de la carrera, el nombre de la facul-tad y escuela a la que ha estado adscrita también ha sufrido modifi-caciones. La Escuela de Química Industrial, bajo la Dirección de Don

Edmundo Larenas, nació en 1919 y, en conjunto con la Escuela de Farmacia y la Escuela Dental, constituyó la primera Facultad de Cien-cias de la Universidad de Concepción.

En 1927, la Facultad de Ciencias se dividió en las Facultades de Tecnología (que albergó a la Escuela de Química Industrial), Farmacia, Medicina y Odontología. Tres años mas tarde, la Facultad de Tecno-logía se transforma en Facultad de Matemáticas y Tecnología, la que cambia a Facultad de Ciencias y Matemáticas en 1940.

En 1959, se separan de la Facultad los departamentos de ciencias básicas, procediendo a cambiar su antigua denominación por el de Facultad de Ingeniería, nombre que mantiene hasta hoy.

Paralelamente a estas modificaciones a nivel de Facultad, en 1930 la Escuela de Química Industrial cambia de nombre a Escuela de Inge-niería Química Industrial, para pasar a llamarse Escuela de Ingeniería Química a partir de 1940. En 1957, ésta se transforma en Escuela de Ingeniería constituida por departamentos de diferentes especialida-des. Luego de varias reestructuraciones, a partir de los años 70, se otorga la responsabilidad de administrar las diferentes carreras de la Facultad de Ingeniería a los departamentos respectivos, por lo que la

Figura 1: Ingenieros químicos egresados de la Universidad de Concepción desde la creación de la carrera

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carrera de Ingeniería Civil Química queda definitivamente adscrita al Departamento de Ingeniería Química.

Evolución de los Planes de Estudio

El primer Plan de Estudios contemplaba un período de 4 años, con asignaturas anuales y una carga docente de 35 horas semanales (60% clases teóricas, 40% actividades prácticas). El título de Ingeniero Quí-mico Industrial era otorgado a quienes hubiesen aprobado los cursos, exámenes y memoria de titulación requerida por el Reglamento (ver recuadro 1). Posteriormente, en 1929 se incorporan nuevas asigna-turas sobre físico-química, máquinas térmicas, topografía legislación y contabilidad. Llama la atención que en estos primeros pasos de la carrera, se incluyeron las asignaturas de biología y geología dentro de las ciencias básicas que los futuros ingenieros debían conocer. Se debe recordar que en ese entonces la industria minera, incluida la carboní-fera, y las de alimentos y bebidas fermentadas eran sectores producti-vos donde el naciente ingeniero químico podría hacer una importante contribución profesional. Desgraciadamente, estas áreas de las ciencia básicas desaparecieron de los programas posteriores, para dar lugar a temas técnicos más específicos.

En 1936, se implementa un nuevo Plan de Estudios, de 5 años de duración, que reordenó las asignaturas y reforzó temas de administra-ción de empresas y actividades de laboratorio. En 1952, se extiende la carrera a un programa de 6 años de duración, con asignaturas semes-trales. Dicho Plan de Estudios incorporó un tratamiento mas unificado de las transformaciones físicas y químicas que ocurren en los proce-sos industriales, con asignaturas de procesos unitarios y operaciones unitarias. Además, se reforzó la formación en áreas específicas (ej. electroquímica, metalurgia, industria agraria, minería no metálica, proyectos). Este programa fue reformulado 5 años mas tarde, para actualizar los contenidos de acuerdo a la realidad productiva del país y a los requerimientos que el proceso de industrialización imponía a los nuevos ingenieros químicos. Este nuevo programa incluyó asig-naturas sobre racionalización de procesos y métodos, contabilidad de costos, recursos naturales e ingeniería nuclear.

Durante las décadas siguientes el plan de estudios de ingeniería química fue sometido a modificaciones en estructura y contenidos, para incorporar las nuevas tendencias en la enseñanza de la disciplina en los países de mayor desarrollo industrial. A partir de los años 70, la

Recuadro 1 : Plan de estudios de quimica industrial (1919)

Primer Año:Dibujo geométricoAlgebraGeometría y estereometríaFísica industrialBiología e higiene aplicadaGeología y mineralogíaMicroscopíaQuímica inorgánica

Segundo AñoTrigonometría y álgebra superiorMecánicaQuímica orgánicaQuímica analítica

Tercer AñoGeometría descriptivaGeometría analítica y cálculoMecánica y grafostáticaQuímica industrialElectricidad industrialMáquinas a vapor y auxiliares

Cuarto AñoDibujo y construcción de máquinasMáquinas de combustión internaResistencia de materiales e hidráulicaElectricidad industrialQuímica industrialOrganización industrial

Además de aprobar las asignaturas mencionadas, el candi-dato al título de Ingeniero Químico Industrial deberá (Artículo 8º del Reglamento de la Escuela de Ingeniería Industrial-1919):

“-Entregar una memoria impresa sobre un tema de Química Industrial, elegido por el candidato, en la cual se desarrollará un proyecto completo para la instalación de la industria, incluyendo todos los cálculos para fijar las características de máquinas e ins-talaciones productoras de fuerza y demás detalles.

-Una prueba oral de 1-2 horas de duración y una prueba práctica de al menos 2 dias de duración”

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Revista de Ingeniería

formación se orienta hacia un enfoque más fundamental, estructura-do en base a un ciclo de ciencias básicas (ciencias matemáticas, físicas y químicas), un ciclo de ciencias de la ingeniería (transformaciones de materia y energía y sus aplicaciones al diseño de procesos) y un ciclo profesional (síntesis de las ciencias de la ingeniería en aplicaciones de la especialidad).

En 2004 se implementa un nuevo Plan de Estudios que, en esen-cia, respeta la estructura de los programas anteriores, pero reduce el número de asignaturas obligatorias para privilegiar una mayor cober-tura de asignaturas electivas y complementarias (ver recuadro 2). El Plan de Estudios actual tiene una carga académica promedio de 54 horas semanales, considerando 216 créditos, de los cuales 32 están asignados a ramos complementarios y electivos. Esta nueva modi-ficación curricular surgió en respuesta a los nuevos desafíos que la carrera enfrenta a comienzos del nuevo milenio y representa una pri-mera aproximación que deberá ser revisada a corto plazo.

Una mirada hacia el futuro

Hoy enfrentamos un proceso acelerado de transformaciones tec-nológicas y avances científicos. La Globalización ha cubierto todas las dimensiones de la existencia e impone enormes desafíos a las nacio-nes. Dado el pequeño tamaño del mercado interno, nuestro país ha optado por un modelo de desarrollo basado en las exportaciones de productos y servicios hacia el mercado global. Desgraciadamente, una parte importante de nuestras exportaciones corresponden a commo-dities de bajo valor agregado, que imponen una enorme presión sobre nuestros recursos naturales, atentando contra la sustentabilidad de nuestro desarrollo. El desafío es dar un salto cualitativo en nuestra capacidad para generar más valor, sin que ello signifique expoliar los vulnerables recursos bióticos y abióticos, materiales y energéticos, de que dispone nuestro país. En este contexto, se requerirá a muy corto plazo un ingeniero químico capaz de contribuir en áreas de mayor exigencia científica y tecnológica, en un mundo donde la velocidad de los cambios supera los estándares a los cuáles hemos estado acos-tumbrados en la historia reciente.

Hasta ahora, hemos resuelto los desafíos del cambio a través de la importación de los esquemas y visiones que los principales centros académicos de EEUU y Europa han encontrado, para formar ingenieros químicos con una preparación compatible con los requerimientos de la industria de procesos. Ello ha estado plenamente justificado, pues

Recuadro 2: Plan de estudios actual (vigente desde 2004)

Semestre 1-2Química generalAlgebra y algebra linealCálculo I y IIFísica general

Semestre 3Introducción a la ingeniería químicaEcuaciones diferencialesCálculo IIIEstadística

Semestre 4TermodinámicaCálculo numéricoElectromagnetismoMecánicaComplementarios

Semestre 5Físico-químicaQuímica orgánica IIntroducción a la ciencia ambientalMecánica de fluidos

Semestre 6Termodinámica de procesos químicosQuímica orgánica IIComunicación en ingenieríaTransferencia de calor

Semestre 7Diseño de reactores químicosLaboratorio de procesos químicos IDibujo de procesos químicosTransferencia de materiaComplementarios

Semestre 8 EconomíaLaboratorio de procesos químicos IIDinámica de procesosOperaciones de separaciónAsignaturas Complementarias

Grado de Licenciado en Ciencias de IngenieríaSemestre 9

Formulación y evaluación proyectosSíntesis de procesosControl de procesosAsignaturas Complementarias y Electivos

Semestre 10Gestión de empresasProyecto IIndustria de procesos químicosAsignaturas Complementarias y Electivos

Semestre 11Optimización de procesosProyecto IIAsignaturas Complementarias y Electivos

Semestre 12Memoria de título

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esas naciones han liderado los desarrollos científicos y tecnológicos, desde los comienzos de la Revolución Industrial.

Sin embargo, la construcción de una Ingeniería Química para el siglo XXI en Chile, no es un proceso sencillo. En efecto, a diferencia de antaño, hoy queremos ser parte de ese grupo selecto de naciones donde la innovación científico-tecnológica constituye el pilar de su desarrollo. Es en ese escenario donde tenemos que proyectar al nuevo Ingeniero Químico.

Debemos definir, de manera prioritaria, el Perfil Profesional del nuevo Ingeniero Químico y evaluar críticamente si el Perfil Profesional actual (ver recuadro 3) es compatible con lo que se requiere para tran-sitar con paso seguro hacia el Chile que todos queremos. En esa tarea deberían estar involucrados todos los que formamos parte del que-hacer de la ingeniería química, tanto en el ámbito académico como productivo, más allá de las fronteras regionales.

Este desafío es similar al que enfrentaron los Fundadores de la Universidad de Concepción, cuando proyectaron la visión de esta ca-rrera en función de lo que el país y, en particular, nuestra Región, re-querían para avanzar hacia el progreso y un mayor bienestar para toda la sociedad. Noventa años mas tarde, los desafíos vuelven a repetirse, pero esta vez, con 90 años de camino recorrido…..

REFERENCIAS

Muñoz Labraña, Carlos. “Historia de la Facultad de Ingeniería”. ISBN 956-277-044-0. Ediciones Universidad de Concepción. Chile. 1992.

Pizarro Castro, Gustavo “Resumen de la Historia de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Concepción 1919-1976”. Mimeo. Bi-blioteca Central Universidad de Concepción. 1979.

Pizarro G., Cabalá L., Carrasco E., Ramírez M., “Historia de la Escue-la de Ingeniería Química de la Universidad de Concepción”. Anales IV Congreso Nacional de Ingeniería Química, Concepción, 1977.

Recuadro 3: Perfil profesional del ingeniero civil quimico de la Universidad de Concepción

El Ingeniero Civil Químico tiene la función de desarrollar productos y procesos, diseñar equipos y plantas químicas industriales, y optimi-zar y dirigir su operación, administrando eficientemente los recursos humanos, materiales y financieros. La aplicación de la computación e informática en su campo específico le permite modelar y simular procesos, optimizar el diseño y la operación de equipos y plantas, y diseñar el control automático de los mismos.

Adicional a las tareas productivas de bienes y servicios, y en una función de más jerarquía, el Ingeniero Civil Químico es un profesio-nal de investigación y desarrollo de nuevos productos de mayor valor agregado, mediante el diseño de nuevos procesos o adaptación de los existentes.

En el ejercicio de todas estas funciones este profesional debe poseer madurez científica y tecnológica suficiente para el autoapren-dizaje y la educación continua en áreas de rápido crecimiento. Su formación integral abarca la comprensión de valores éticos y morales adecuados para el manejo de las personas y de recursos escasos en un medio ambiente protegido. La naturaleza del campo laboral le impone que posea capacidad de trabajo integrado en equipos y de carácter multidisciplinario, y que posea grados aceptables de comunicación profesional y de comportamiento social hacia colegas, superiores y personal dependiente.

El Ingeniero Civil Químico está capacitado para participar en todas las etapas de la formulación de un proyecto industrial: • la ingeniería conceptual comobasedel procesode transforma-

ción; • laingenieríabásicacomoeldiseñodelaspartescomponentesdel

proceso; • elcálculo,dimensionamientoyespecificacióndelosequipos;• ladistribucióndeestasunidadesenterreno;• laevaluacióneconómica• laevaluacióndeimpactoambientaldelproceso.

Este profesional deberá realizar estas tareas garantizando una actividad productiva segura y con mínimo impacto ambiental, dentro del marco de sus obligaciones sociales, legales y éticas. Finalmente, el Ingeniero Civil Químico deberá estar capacitado para enfrentar ade-cuadamente las exigencias y responsabilidades propias del liderazgo en la empresa moderna, demostrando un carácter innovador y em-prendedor.

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Revista de Ingeniería

Introducción

La Ingeniería Química nacional posee una extensa tradición for-mativa, iniciada con la fundación de la Escuela de Química Industrial en la Universidad de Concepción, en el año 1919. Con posterioridad a una difícil marcha blanca de diez años, esa especialidad recibió for-malmente su consolidación en la Escuela de Ingeniería Química In-dustrial y, hacia 1944 -momento en que se celebraban los primeros 25 años de formación universitaria- sus esfuerzos ya se centraban en persuadir a la comunidad tecnológica y empresarial sobre la necesi-dad de actuar como un país independiente, capaz de crear tecnología propia, y aprovechando competitivamente la disponibilidad local de riquezas naturales. Se decidió entonces renovar y perfeccionar con-tinuamente los planes de estudio, orientándolos en armonía con las oportunidades de desarrollo industrial y, en conformidad con esa visión, se aprobó entonces el perfeccionamiento del sistema de en-señanza basado en seis años de estudio, los que consideraban la rea-lización de una memoria de título y el desempeño de estudiantes en prácticas industriales1. En este resumido alcance histórico del origen de la formación nacional de Ingeniería Química, que después sería continuado por el establecimiento de la especialidad en otros centros universitarios, ya es posible detectar la voluntad de alineamiento de la disciplina con las oportunidades de desarrollo de un ejercicio práctico, de modo de dar una clara proyección a sus profesionales en los diver-sos ámbitos críticos que competen a su desempeño. En la actualidad, tal visión de formación profesional se imparte con planes de estudio similares en todos los centros universitarios nacionales de Ingeniería Química en el nivel de pre-grado (a mencionar: Universidad Católica del Norte, de Antofagasta, de Chile, Católica, de Santiago, Técnica Fe-

En la búsqueda de un currículum sustentable para la formación de ingenieros químicos

Prof. Hugo SeguraDepartamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción.

Casilla 160-C, Correo 3, Concepciónemail: [email protected]

derico Santa María, Católica de Valparaíso, de Concepción, de la Fron-tera, de Magallanes). Adicionalmente, y en forma incipiente -aunque desarticulada- el postgrado nacional ya se vislumbra como una con-tinuación natural de los estudios de Ingeniería Química, aunque las estadísticas muestran que sólo un pequeño porcentaje de estudiantes chilenos opta por esta vía de especialización, especialmente a nivel de Magíster.

Chile ciertamente está cambiado, paulatinamente los procesos de globalización lo convierten en un país donde nuevos paradigmas sociales y económicos dominan el quehacer, y reorientan el enfoque pragmático del mundo laboral. La acción política y económica de go-bierno impugna nuevos desafíos a los profesionales, en los que una clara orientación formativa y el acceso a la especialización –natural-mente basados en las capacidades preferentemente flexibles de la formación universitaria- no pueden estar ausentes. Como nunca antes en la historia, el acceso a la información y a la tecnología supera la ca-pacidad de asimilación de las generaciones económicamente activas en el mundo laboral; lo que implica que la sociedad, la cultura y los mercados deben adquirir la capacidad de adaptarse dinámicamente a las cambiantes condiciones del entorno. Es así que, desde un punto de vista netamente formativo, las tendencias muestran que las ac-tuales y futuras generaciones profesionales estarán sometidas a pro-cesos educativos continuos y múltiplemente articulados, inspirados en modelos enseñanza-aprendizaje más complejos, y orientados al desarrollo de una capacidad concreta de autogestión en la adquisición de competencias, tanto técnicas como administrativas. En este artí-

1 http://www.diq.udec.cl/index.php?wt=5. Visitada en Mayo de 2009.

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culo, y considerando el escenario de la evolución nacional, se esboza un diagnóstico de la situación de la formación de la especialidad de Ingeniería Química en la Universidad de Concepción, y se proyectan algunos lineamentos generales que propenden a su sustentabilidad disciplinaria desde un punto de vista estratégico y técnico.

Ingeniería Química, estado actual y desafíos

En su definición contemporánea, la Ingeniería Química es una disciplina científico tecnológica que incluye todas las fases de inves-tigación, diseño, desarrollo de actividades técnicas, administrativas y análisis económico; en las que la disciplina de la Química, en con-junto con las ciencias fundamentales y las ciencias aplicadas (como las ciencias de la Ingeniería, la computación, la economía y la admi-nistración), son articuladas para la gestión y solución de un proceso tecnológico relacionado con la energía, los materiales, la medicina, la alimentación, el ambiente, la vestimenta, o los sistemas de protección estratégica (armamento). En efecto, la Ingeniería Química es una dis-ciplina que sustenta la transformación y uso racional de los materiales existentes, y/o la invención de nuevos materiales. De esta forma, su objetivo central es generar conocimiento fundamental sobre las sus-tancias, y luego usar tal conocimiento para proveer soluciones tecno-lógicas óptimas, en los diversos ámbitos de las necesidades económi-cas. Esta definición entrega un marco de acción amplio y general, en el que las componentes van evolucionando en función del entorno de las prioridades y las contingencias específicas del desem-peño de la disciplina. A modo de ejemplo, podríamos plantear qué ciencias fundamentales, y a qué nivel, se vinculan con la aplicación pragmática de la especiali-dad a las prioridades contemporáneas; aspecto que los planes de estudio vigentes intentan resolver con bases de matemáticas, química y física, apropiadamente arti-culadas con termodinámica, fenómenos de transporte y análisis de los procesos reactivos. De igual forma, la gestión y solución de los procesos tecnológicos nacio-nales que, tradicionalmente, habían sido analizados en una escala industrial; empiezan a relativizarse en térmi-nos de la aparición de nuevos enfoques microscópicos de escala nanométrica, que tienen un profundo impac-to en la tecnología global. Ciertamente, la formación de la Ingeniería Química debe dar soluciones tanto a nivel de ciencias fundamentales, como de ciencias aplicadas, de modo de adecuarse

a la mayor amplitud de escala que requiere el análisis moderno de los problemas tecnológicos. Finalmente, las soluciones para la gene-ración de la energía, el desarrollo de los materiales, la aplicaciones a la medicina y la alimentación, la sustentabilidad ambiental y la pro-ducción de bienes y servicios económicos y estratégicos, podrían ser eventualmente emprendidas por disciplinas básicas que tienen en-foques mucho más específicos. Sin embargo, la práctica sistemática muestra que la vinculación multidisciplinar tiene un impacto sinér-gico y positivo sobre los alcances e integralidad que las soluciones de estos problemas productivos complejos requieren.

En la Figura 1 se esquematiza un plan de estudios para la especia-lidad de Ingeniería Química, que sintetiza los contenidos formativos de la especialidad a nivel nacional. En lo fundamental, ese plan de estudios está basado en un esquema modular secuencial que con-tiene núcleos bi-anuales de ciencias básicas, ciencias de ingeniería y especialización. En su estructura se observa la conformación del núcleo básico de la especialidad, basado en termodinámica, fenóme-nos de transporte y análisis de las reacciones químicas; que luego son integrados en asignaturas clásicas de diseño, control, optimización e ingeniería de proyectos. El plan de estudios también muestra un ciclo de especialización, cuyo alcance y profundidad depende del equipo docente e intereses de investigación del programa de pregrado que dicte la carrera. Claramente, en el contexto de la última década, co-mienza a aparecer con mayor impacto y ponderación la asignatura

Figura 1. Plan esquemático de estudios para la for-mación de pregrado en Ingeniería Química

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Revista de Ingeniería

2 http://www. consejiodeinnovacion.cl/cnic/cnic/Web/portada.php. Visitada en Mayo de 2009.

básica de Biología, como también -y en forma creciente- la formación en aspec-tos de gestión, vinculada con la cons-titución de cursos más específicos de ciencias económicas y administrativas, emprendimiento e innovación. Es así que, en la última década, la formación nacional de la Ingeniería Química reco-noce la necesidad de nuevas competen-cias duras en la línea biológica; como también la complementación basada en la entrega de nuevas competencias profesionales de gestión… sin embar-go, ¿es esto suficiente para enfrentar los problemas nacionales en el corto plazo? …

La confrontación de la situación actual con el estudio estratégico y las acciones que impulsa el Consejo Nacional de Innovación y Com-petitividad2 (CNIC), permite vislumbrar claramente un escenario de grandes desafíos para la formación nacional en Ingeniería Química. Estratégicamente, el CNIC fomenta una formación universitaria mo-dulada y articulada internacionalmente, partiendo concretamente por las especialidades de ingeniería que más directamente apoyan al sistema productivo. La conclusión es que, ciertamente, se necesita un rediseño adaptable en la formación del pregrado de la especialidad, en el que deberán considerarse los siguientes aspectos:

1. la globalización académica y del mercado profesional que un proceso de internacionalización demanda. En este contexto, y dado que los procesos de globalización propenden a la internacionalización económica y tecnológica, se requerirá la reducción de la duración y la homologación de los planes de estudio de las especialidades de ingeniería, de modo de lograr compatibilidad con la condición de los programas extranjeros. En la Figura 2 se muestra la situación interna-cional de duración de planes de estudios para las ingenierías técnicas, de donde se desprende que la formación de la licenciatura o grado de Bachiller se logra en un plazo de 3 a 4 años, articulándose con una habilitación profesional de un año adicional, o más años en un caso de un Postgrado cursado directamente después de la formación de pregrado,

2. la necesidad de generar nuevos profesionales de Ingeniería es-tratégicamente formados para sustentar el desarrollo nacional en sectores clave de su economía. Particularmente, el CNIC ha identifi-cado polos de desarrollo, en los que Chile exhibe clara eficiencia y alta competitividad económica. Entre ellos destacan:• laminería,enlaqueesposiblerealizarencadenamientosproduc-

tivos de creación de valor en oposición a la actividad netamente extractiva.

• laacuicultura,dondelageografíanacionalesóptimaparaelde-sarrollo de los cultivos marinos, en oposición a la pesca netamen-te extractiva que es irregularmente sustentable, y resulta estacio-nalmente sensitiva.

• laagroindustria,representadaporlaactividadforestal, laactivi-dad del sector frutícola y la actividad agrícola pecuaria. Ciertamente, existen enormes oportunidades de desarrollo para

una Ingeniería Química formativamente menos neutral y más orien-tada, en base a especialización, a la participación preferencial y selec-tiva de estos sectores competitivos.

3. el desarrollo de una nueva cultura de inserción y perseverancia en el mundo laboral; lo que apunta al desarrollo de procesos me-todológicos de enseñanza-aprendizaje centrados en el protagonis-mo de los receptores; es decir, un proceso que estimule la formación de Ingenieros con expedita capacidad de respuesta a las exigencias del desarrollo y adaptabilidad a los cambios del ámbito profesional,

Figura 2. Comparación internacional de duración de planes de estudio internacional

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que promueva la capacidad de desempeñarse en equipos de trabajo multidisciplinarios y que impulse la comunicación efectiva y en va-rios idiomas. Obviamente, un aspecto paradigmático en la formación contemporánea de la Ingeniería, es el impulso de las competencias blandas; es decir, el emprendedorismo y la innovación, en oposición (o también en complementación) al desempeño profesional funcio-nario,

4. finalmente, el desarrollo de una cultura de especialización con-tinua, a como lo requiere el desarrollo de una carrera profesional constantemente sometida a nuevos desafíos de desempeño. En este aspecto, la sociedad chilena convencionalmente ha valorado a los Postgrados de áreas científico-tecnológica como un mecanismo de reposición académica en el ámbito universitario. Esta percepción cambia radicalmente en la visión de una economía basada en una sociedad del conocimiento pues, tal como ocurre en las sociedades desarrolladas, la investigación juega un rol fundamental en la pro-moción de productos de valor en sectores industriales y culturales. Un nuevo escenario para Chile se basa en la consolidación de la carrera del investigador, que es el producto de un “postgrado profesional”. A como lo entiende en el ámbito científico-tecnológico el CNIC, el post-grado profesional tiene un fuerte compromiso con la investigación fundamental, aunque en lugar de generar un producto de investiga-ción neutral, su misión es generar productos de valor competitivo para la sociedad del conocimiento. En otras palabras, el reconocimiento de la necesidad de un postgrado profesional es también la declaración de la necesidad de investigadores articulados en el sistema pro-ductivo, capaces de generar patentes y de transferir tecnologías competitivas en problemas de alta prioridad para el desarrollo.

Orientación estratégica de la Ingeniería Químicaa los polos productivos nacionales prioritarios

Como ya hemos mencionado, los polos nacionales prioritarios son la minería, la acuicultura y la agroindustria. Estas empresas son ciertamente productivas y económicamente rentables en el país, aun-que su política de explotación las hace susceptibles a la variabilidad económica global, a las regulaciones de los mercados internacionales y a problemas de escala mundial, como el cambio climático y la apa-rición de nuevas enfermedades virales. El nivel de desprotección que

una actividad económica sin políticas adecuadas de sustentabilidad puede llegar a tener, se puede ejemplificar claramente con el caso del salmón en Chile3: la anemia infecciosa del salmón, o virus ISA, se presentó por primera vez en Noruega el año 1984; y luego, comen-zado la década del 2000, se había diseminado a las costas atlánticas de Canadá, Escocia, Islas Faroe, en Maine (USA) y Chile (sin enferme-dad clínica en el Salmón Coho). El virus ISA -como toda influenza- es una enfermedad altamente contagiosa entre los peces de la especie Salmón del Atlántico. Produce una mortalidad variable en una jaula de salmones infectada, por lo cual se deben tomar las medidas per-tinentes para evitar su propagación. En Chile, el virus ISA sintomático se detectó en el Salmón Atlántico en junio de 2007 en la isla Lemuy, Chiloé, y desde entonces viene provocando un enorme impacto ne-gativo en una de las industrias más exitosas en la que el país alcanzó niveles de eficiencia de clase mundial. Pese a que la amenaza del virus existía desde principios de la presente década, y sus consecuencias catastróficas para la economía eran conocidas en el extranjero, sólo cuando la condición de contagio masivo del salmón fue inminente comenzaron a diseñarse las medidas de bioseguridad para inhibir la diseminación del agente, en conjunto a los planes de vigilancia para detectarlo y mantenerlo bajo control.

Un aspecto fundamental en la protección y mantención logística a sistemas de alta competitividad es la generación de plataformas de sustento o “clusters”, en las que intervienen la infraestructura, los recursos de apoyo, los adecuados marcos legales, las políticas finan-cieras y comerciales y el desarrollo de las competencias tecnológicas transversales. En este contexto, aspectos clave en los que la Ingeniería Química y su capacidad para el desarrollo de la ciencia y tecnología pueden contribuir son:

• Optimizacióneinnovaciónenlageneracióndeenergía• Ciclo,suministroycalidaddelagua• Aseguramientodeladisponibilidaddelosrecursosnaturalesre-

novables• Biotecnología• Producciónlimpia• Químicadealimentos• NanoCienciayNanoTecnología

3 http://www. sonepsyn.cl/sochinf/Virus_ISA.pdf. Visitada en Mayo de 2009.

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Revista de Ingeniería

Desde el punto de vista de orientación estratégica a las áreas pre-viamente indicadas, un currículum formativo de Ingeniería Química requiere EL fortalecimiento en el entrenamiento y praxis de las temá-ticas fundamentales indicadas en la Tabla 1.

De hecho, esta visión de fortalecimiento científico en la formación de Ingeniería Química no involucra cambios radicales en su orienta-ción disciplinaria, pero sí implica cambios fundamentales en cuanto a la amplitud de escalas y sistemas a los que la Ingeniería Química se hace aplicable como especialidad tecnológica. De igual forma, una mayor amplitud formativa también demanda un proceso enseñanza-aprendizaje mucho más eficiente, basado en un protagonismo activo de los estudiantes en su formación curricular.

En la Figura 3 es posible apreciar el conjunto de competencias esperables para la formación de Ingenieros Químicos en el mediano plazo. Además de las competencias duras convencionales mostradas

Tabla 1. Complemento de competencias científicas y sus aplicaciones

Física de los Materiales

• Física del estado sólido: propiedades electromagnéticas y de transporte en materiales simples y compuestos.

• Física de sistemas desordenados: resolución de ecuaciones de conservación en medios porosos interactuando con fluidos.

• Física molecular para el diseño y racionalización de los materiales a escala microscópica: simula-ción molecular.

• Mecánica cuántico-molecular: estabilidad y reactividad. Aplicaciones a la biofísica• Física experimental: Microscopía y nanoscopía

Físico-bío-química

• Diseño y control de propiedades de materiales y bio-materiales de complejidad creciente: produc-tos naturales, cristales líquidos, líquidos iónicos, material metabólico celular.

•“Operacionesunitarias”anivelmicroscópico•Diseñoycontroldeinterfasesysuperficies•Biosensores,macromoléculas,biopolímeros,polímerosnaturales•Diseñoycontroldematerialesinteligentes.•Energíaybio-energía

Biología

• Genómica o Proteómica: mapeo genético y secuenciación de ADN a escala fina. El control y la función de los sistemas biológicos depende de su estructura genética

• Metabolómica: estudio sistemático de la química específica de los procesos celulares. Redes de reacciones metabólicas que definen la toxicidad, los efectos de manipulación genética, el impacto de los fármacos.

• Ecología y toxicología

en la Figura 1, el desarrollo integral de estos profesionales requiere de etapas de perfeccionamiento que los proyecten dentro de esquemas de liderazgo, de modo de interactuar colaborativa y sinérgicamente con sus pares y subalternos. Finalmente, los constantes cambios y de-safíos tecnológicos demandan una alta capacidad de adaptabilidad y perfeccionamiento.

Como es usual, la adquisición de competencias básicas –tanto duras como blandas- comienza con el ciclo formativo de pregrado. Los estudiantes que ingresan a ese ciclo deberían hacerlo por una vía preferentemente directa, exhibiendo estándares más altos de ingreso basados en una mejor formación escolar en ciencias físicas y matemá-ticas. Esta condición permitirá acercar tempranamente a los estudian-tes de pregrado a la realidad de la Ingeniería Química, de modo que tomen tempranamente decisiones informadas en cuanto a su forma-ción básica. Si bien es posible establecer un núcleo básico de Ciencias de Ingeniería Química con fundamentos de fenómenos de transporte,

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Figura 3. Competencias esperadas en el perfil formativo de Ingeniería Química

4 http://www. mideplan.cl/milenio/. Visitada en Mayo de 2009.5 http://www. conicyt.cl/573/propertyvalue-1753.html. Visitada en Mayo de 2009.6 http://www. conicyt.cl/573/propertyvalue-2440.html. Visitada en Mayo de 2009.7 http://www. conicyt.cl/573/propertyvalue-1763.html. Visitada en Mayo de 2009

termodinámica reactividad, biología y economía, tam-bién es necesario optar tempranamente por algún grado de especialización científica orientada en términos de los complementos de competencias científicas indicadas en la Tabla 1. En este sentido, parece conveniente delinear un modelo formativo basado en menciones de especializa-ción, y una posible alternativa se presenta en la Tabla 2

Niveles básicos de formación de Ingeniería también plantean la necesidad de introducir competencias blan-das básicas en las áreas de economía, administración y gestión. Sin embargo, a excepción de la capacidad de comunicación en inglés, este tipo de competencias deben fortalecerse en el proceso de transición desde la academia al desempeño laboral, en términos de una capacitación específica armónica con el desempeño, o un postítulo.

Finalmente, y como lo indica la Figura 3, la virtualmente conso-lidada realidad de orientar estratégicamente la investigación científi-ca, con el correspondiente impulso de formación de capital humano avanzado, es una práctica incipiente que irá demandado una mayor cantidad de personal altamente especializado, ya sea directamente en el aparato productivo o, alternativamente, en plataformas públicas o privadas que apoyan ese sector. Después de una década con una

Menciones de Ingeniería Química a nivel de pregrado

Ambiente

Bioquímica/biotecnología y bioprocesos

Energía

Materiales

Físico-química aplicada

Procesos químicos

Tabla 2. Un modelo articulado de menciones tecnicas de especializacion a nivel de pregrado

exitosa experiencia en la conformación de centros de investigación, a través de la Iniciativa Científica Milenio4 y centros Fondap5, Chile ha logrado niveles de excelencia internacional en las áreas de oceano-grafía, ecología, matemáticas y sistemas complejos, astronomía, bio-logía celular, medicina y ciencias de los materiales. Nuevas iniciativas impulsadas por Conicyt, como el programa de financiamiento basal6 y los Programas regionales7, o por CORFO como el programa INNO-

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Revista de Ingeniería

VA8, están dando una renovada dinámica a la investigación que se realiza en el sistema universitario, lo que se ha traducido en la con-formación de Parques Tecnológicos y Centros de incubado de ideas. De esta forma, las Universidades y los Centros de investigación están adquiriendo roles protagónicos en la labor de acelerar la transferen-cia del conocimiento científico a su empaquetamiento de productos de valor y patentes para el aparato empresarial, como también en la conformación e inserción laboral de personal altamente especializado en plataformas de investigación. Esto constituye la base de la valo-ración del la Investigación como una actividad que apoya el aparato productivo, como también del desarrollo de la Carrera Profesional de la Investigación, y su inserción en el sistema empresarial.

Conclusiones

En este trabajo se han revisado políticas de acción para proyec-tar el proceso formativo de la Ingeniería Química, en armonía con las políticas nacionales tendientes a la conformación de una economía basada en el conocimiento. Claramente, y como históricamente ha sucedido, la especialidad exhibe oportunidades obvias que pueden tener gran impacto en el sistema productivo nacional, aunque su na-tural evolución converge a escalas de aplicación más microscópicas y a sistemas más diversos que los que imperan en la presente década.

Ciertamente, la evolución de escalas y sistemas de aplicación implica la necesidad de una formación renovada de Ingeniería Química, forta-lecida en aspectos de ciencia fundamental estratégica y basada en un modelo de especialización continua. Particularmente, en este último contexto, se perfila la carrera del investigador profesional con forma-ción de Postgrado en complemento al desempeño técnico tradicional de la Ingeniería. De esta forma, se requiere impulsar un modelo for-mativo que:

1. mejore y homogenice la formación de entrada para logar mayor eficiencia en el ciclo de ciencias básicas del Bachillerato, lo que propende a un ingreso directo a la especialidad de modo de me-jorar su proceso de selección,

2. incluya ciclos de información para fomentar el Protagonismo For-mativo de los estudiantes, es decir, la conformación de un Ciclo Profesional de Ingeniería Química basado en un currículum flexi-ble, y orientado a menciones de especialidad.

3. defina un núcleo básico común de Ingeniería Química en un sen-tido clásico de la disciplina, agregando conceptos anexos de Física y Biología al currículum de Ciencias de la especialidad

4. Profundice y re-adapte en base a educación continua y formación especializada a través de postítulos y/o postgrados: ciencia, tec-nología, administración.

8 http://www. CORFO.cl/acerca_de_corfo/innova_chile/que_es_innovachile. Visitada en Mayo de 2009

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Pasado

La carrera de Ingeniería Civil Química se remonta al origen mismo de la Universidad de Concepción en 1919. Comenzando como Quí-mica Industrial fue una de las cuatro carreras fundadoras de la Uni-versidad de Concepción y la primera de este género no solo en Chile sino que también en América Latina. Inicialmente la carrera tuvo una duración de cuatro años y debido al avance científico y tecnológico se extendió a cinco años en 1937 y posteriormente a los actuales seis años en 1944. En 1929 se cambia el nombre de la carrera a Ingeniería Química Industrial, en 1938 vuelve a cambiar de nombre a Ingeniería Química y en 1965 se cambia al nombre actual Ingeniería Civil Quí-mica.

Por su característica de carrera fundadora, la Ingeniería Química fue generatriz de otras especialidades y centros. Así en 1956 se crea la especialidad de Ingeniería Mecánica y en 1961 la de Ingeniería Me-talúrgica.

De la primitiva concepción de la carrera como Químico Indus-trial, conocedor de tecnologías específicas, la especialidad ha ex-perimentado varias modificaciones hasta reorientarse en la década del 50 hacia un Ingeniero Químico más universal, enfatizando las transformaciones físicas y los cambios químicos del medio industrial con la enseñanza de la áreas de Operaciones Unitarias y de Procesos Unitarios que, sumadas a las asignaturas de naturaleza económica,

Ingeniería Civil Química: Una carrera con pasado, presente y futuro

Diógenes Melo LagosJefe de Carrera

constituyeron los tres pilares de la carrera por varios años. En 1970 la orientación de la carrera experimenta otra modernización importan-te, al organizarse el plan de estudios en Ciencias Básicas, Ciencias de Ingeniería (Operaciones de Transferencia, Termodinámica, Cinética y Reactores), y Ciclo Profesional. Esta estructura, que se mantiene hasta hoy, la pone a la par de otros centros mundiales de Ingeniería Quími-ca. El ejemplo fue seguido por las demás especialidades de la Facultad de Ingeniería y por otros centros de ingeniería nacionales.

Presente

En la actualidad, la carrera de Ingeniería Civil Química se dicta en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Concepción, junto a 11 carreras de Ingeniería Civil en otras especialidades. El plan de estudios vigente contempla una duración de 12 semestres, incluyendo la Me-moria de Título. A la carrera se puede ingresar ya sea en forma directa a la especialidad o a través del plan común. Los requisitos de admisión son: PSU Matemáticas 45%, PSU Ciencias 15%, PSU Lenguaje 15% y N.E.M. 25%. En la Tabla 1 se presenta los puntajes de corte de los últimos cinco años para ingresar a las distintas especialidades de la Facultad de Ingeniería, ordenados de mayor a menor según el año 2009. Se puede observar el aumento sostenido del puntaje de cor-te de ingreso a nuestra carrera, siendo en los últimos años el primer lugar dentro de la Facultad de Ingeniería y el tercer mayor puntaje de corte dentro de todas las carreras de la Universidad de Concepción. A los 50 estudiantes que ingresan en forma directa a la especialidad se

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Revista de Ingeniería

CarreraVacantes Puntajes de corte

2005 2006 2007 2008 2009 2005 2006 2007 2008 2009Ing. Civil Química 40 40 45 50 50 669,10 673,15 677,35 688,65 698,80Ing. Civil Industrial 40 40 50 55 55 682,80 670,50 684,60 680,70 683,40Ing. Civil 40 40 45 65 65 671,85 677,10 677,00 669,45 672,90Ing. Civil Mecánica 35 35 45 50 50 624,50 645,05 619,95 635,10 652,85Ing. Civil Metalúrgica 25 25 30 45 45 602,65 621,05 626,15 626,50 652,00Ing. Civil Biomédica 60 60 60 60 60 635,70 645,55 641,60 620,70 635,40Ing. Civil Electrónica 35 35 40 50 50 623,80 634,05 640,35 621,20 622,85Ing. Civil Plan Común 300 300 235 150 150 560,70 558,00 593,75 610,10 619,25Ing. Civil Informática 40 40 50 55 55 622,95 629,75 606,70 622,25 617,55Ing. Civil Eléctrica 30 30 35 45 45 594,20 599,60 609,55 611,30 615,95Ing. Civil Aeroespacial 20 20 20 20 20 659,35 634,90 654,50 619,10 591,50Ing. Civil Materiales 25 25 35 45 45 556,00 552,85 558,65 568,45 587,40Ing. Civil Telecomunicaciones 50 50 50 50 50 566,70 563,70 577,35 586,30 584,00

Tabla 1.- Puntajes de corte

les suman aproximadamente 10 estudiantes que ingresan a través del plan común.

En la Tabla 2 se presenta el número de Ingenieros Civiles Químicos titulados por año académico durante el período 2001-2008.

El cuerpo docente lo conforman 16 académicos con jornada com-pleta, de los cuales 13 (81%) cuentan con el grado de Doctor y 3 con el grado de Magíster, además de 2 académicos con jornada parcial.

El plan de estudios vigente desde 2004 considera un menor nú-mero de créditos que el plan anterior y una mayor flexibilidad en la distribución de la carga académica lo que permite a los estudiantes formarse en diversas áreas de especialidad, tales como celulosa y pa-pel, bioingeniería, alimentos, medio ambiente y seguridad, combus-tible y energía, polímeros y ciencia de materiales, entre otras.

Cabe destacar que la carrera de pregrado y el programa de post-grado en Ingeniería Química (Magíster y Doctorado), no solo com-parten un cuerpo docente e infraestructura de apoyo común, sino

Año 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008Titulados 22 17 22 25 45 44 45 43

Tabla 2.- Titulados por año académico

que también se encuentran articulados curricularmente. En efecto, aquellos estudiantes que hayan completado el cuarto año de la carre-ra pueden obtener el grado académico de Licenciatura en Ciencias de la Ingeniería y optar a ingresar al programa de postgrado y completar los requisitos para titularse, cursando en forma paralela asignaturas de postgrado que son convalidables entre el pregrado y postgrado. Además, las asignaturas del programa de postgrado pueden ser cur-sadas por el resto de los estudiantes de pregrado como asignaturas electivas. De este modo, los estudiantes de la carrera tienen a su dis-posición un conjunto de materias en tópicos de Ciencias de Ingeniería y de especialidad, de mayor nivel académico, lo que constituye una fortaleza importante. Además, la realización de la Memoria de Título de los estudiantes inscritos en el programa de postgrado es comparti-da con la tesis de Magíster y/o Doctorado.

Adicionalmente, la Comisión Nacional de Acreditación de Pre-grado CNAP acordó con fecha 6 de Abril de 2004, la acreditación de la carrera de Ingeniería Civil Química por un plazo de siete años (el máximo número de años posible).

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Futuro

El futuro se presenta pleno de oportunidades para nuestra carrera. La industria de procesos ha ido incrementando paulatinamente las exigencias de calidad profesional, poniendo creciente énfasis en la capacidad creativa y el potencial de liderazgo que ofrece el Ingeniero Civil Químico. Más aún, el nuevo escenario internacional dentro del que Chile está inserto motiva al sector exportador a aumentar cualita-tivamente sus niveles de calidad, gestión productiva, seguridad ope-racional y desempeño ambiental, de acuerdo con las exigencias de los nuevos mercados. Surge ahí la necesidad de un ingeniero capaz de comunicarse fluidamente en idiomas extranjeros y relacionarse con contrapartes provenientes de diferentes ámbitos sociales y culturales.

No menos importante es el desafío que representan los avan-ces tecnológicos que demandan conocimientos en otras disciplinas, además de las que tradicionalmente requiere el Ingeniero Civil Quí-mico. En este sentido, cabe destacar la creciente importancia de las

aplicaciones de producción de energía a partir de fuentes renovables, de las ciencias biológicas y de las ciencias de materiales, en procesos emergentes.

En este contexto, el Ingeniero Civil Químico de la Universidad de Concepción debería estar capacitado para abordar tales desafíos, basado en una sólida formación multidisciplinaria. Los fuertes vín-culos existentes entre el Departamento de Ingeniería Química y otros centros académicos internacionales de excelencia, representan una oportunidad para mantener un alto nivel de actualización de la do-cencia de pregrado en Ingeniería Química y, a la vez, permitir que los estudiantes se beneficien con un contacto más directo con la realidad de la carrera en esos países y puedan obtener en un futuro cercano una doble titulación.

El desafío es mantener e incrementar el nivel de excelencia acadé-mica de la carrera, ampliando los ámbitos formativos y otorgando una mayor efectividad al proceso de enseñanza-aprendizaje.

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Revista de Ingeniería

Introducción

El modelo de formación universitaria vigente en Chile se enfren-ta en la actualidad a grandes desafíos provocados por los profundos cambios que experimenta la Sociedad. Estas transformaciones resul-tan, principalmente, de la globalización del mercado laboral, del fuer-te incremento de la velocidad a la cual se transfiere el conocimiento y de la competencia global que enfrentan las Instituciones de Educación Superior (IES). Como consecuencia de lo primero, un número crecien-te de profesionales se desempeña en compañías transnacionales con metodologías de trabajo y estructuras organizacionales de carácter global. La típica estabilidad de las profesiones ya no existe y se con-sidera al conocimiento y la tecnología como los elementos de mayor impacto para el desarrollo económico y social de la comunidad. La sociedad evoluciona desde una Sociedad eminentemente industrial de carácter local, a una Sociedad global basada en el conocimiento, donde las condiciones que emergen y la conducen corresponden a la aceleración de la innovación científica y tecnológica, la rapidez de los flujos de información y el aumento de la complejidad y no linealidad de la mayoría de los fenómenos1.

En este escenario, la Educación Superior y en particular, las Uni-versidades adquieren mayor relevancia. Ya no son sólo las fuentes para generar conocimiento (la mayor parte de la investigación se realiza en ellas), sino también se convierten en centros básicos para la trans-misión de ese conocimiento, la ciencia y la tecnología. Este nuevo modelo de universidad está caracterizado por la globalización (com-pitiendo en un entorno global), la universalidad (sirviendo a todos) y la capacidad de responder a las nuevas demandas de la sociedad del

Postgrado en Ingenieria Química-Udec: 34 años contribuyendo a la innovacion tecnológica

Prof. Ximena A. García C.Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería. Casilla 160-C Correo 3.

[email protected]

conocimiento. El conocimiento adquirido durante el proceso formati-vo inicial, resulta obsoleto en breve tiempo. Los modelos pedagógicos tradicionales, focalizados en la enseñanza del “estado del arte” no son suficientes. Se genera la necesidad de crear un entorno de aprendizaje que capacite a los estudiantes para aprender a lo largo de toda su vida y que les permita permanecer receptivos a los cambios concep-tuales, científicos y tecnológicos. Se debe transitar desde un modelo basado en la acumulación de conocimientos, a uno basado en actitud permanente y activa de aprendizaje. La necesidad de adaptarse a la sociedad de conocimiento y de acomodarse a un mundo globalizado condujo al continente europeo, en el año 1999, a la firma del Acuerdo de Bolonia, según el cual, para el año 2010, deberá haberse estableci-do el Espacio Europeo de Educación Superior, un espacio común, glo-bal y abierto a los jóvenes de todo ese continente. Se considera a este “proceso de Bolonia” como el procedimiento de cambio de la Educa-ción Superior más importante que ha ocurrido desde principios del siglo XIX en Europa, cuando las universidades tuvieron que adaptarse a la era industrial. Salvando las distancias, América Latina y también nuestro país intentan, desde el año 2004, seguir estas tendencias a través del desarrollo de iniciativas similares, pero debidamente adap-tadas. Este proceso análogo recibe el nombre de “Proyecto Tuning” y “Tuning-Chile”, respectivamente2.

Breve reseña histórica3

Como se ha señalado, nos encontramos frente a un gran desafío para la educación superior chilena que debe, por un lado, “sintonizar-se” con la necesidad de desarrollo – país y con los sistemas de Edu-cación Superior de sus socios comerciales, favoreciendo la movilidad

1. Ginés, M.J., “La necesidad del cambio educativo para la sociedad del conocimiento”, Revista Iberoamericana de Educación, 35, Mayo-Agosto (2004).2. Fernández, L.N., “Hacia la convergencia de los sistemas de educación superior en América latina”, Rev. Iber. de Educación (2004).3. Archivos Dirección de Postgrado. Universidad de Concepción.

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estudiantil y profesional, tanto a nivel nacional como internacional, y debe convertirse en el motor de la investigación aplicada y del de-sarrollo tecnológico. Por otro lado, la universidad debe mantener la formación de elites, la investigación científica pura y el análisis crítico de la sociedad. No cultivar estos aspectos seria impedir el desarrollo futuro de la propia Institución y de la Sociedad. Las Universidades chi-lenas deben buscar un equilibrio razonable entre estos dos objetivos.

La Universidad de Concepción ha demostrado a lo largo de su his-toria una formidable capacidad de adaptación a las transformaciones sociales de su entorno. La explicación de ello se encuentra en su propia génesis. En la primera década del siglo XX, la zona de Concepción se caracterizó por el gran espíritu de iniciativa, empuje y esforzado trabajo de sus habitantes. Sin embargo, la educación había quedado postergada y no ofrecía a la juventud una formación que condujera a la obtención de títulos profesionales. Esta necesidad de estudios superiores, que en parte se satisfacía con el Curso de Estudios Legales creado en 1865, se fue ha-ciendo cada vez más imperiosa, siendo los rectores del Liceo de Hombres de Concepción quienes la hacían presente al Gobierno local, de manera periódica y con creciente insistencia. Fue en la rectoría de don Enrique Molina Garmendia que la idea de la formación de una universidad en Concepción cobró renovadas fuerzas, agrupando voluntades a su alrede-dor, tanto en el medio literario, como también en el medio pedagógico y humanista en general. Paralelamente, otro sector de la ciudad, formado principalmente por médicos liderados por don Virginio Gómez González, coincidían con la aspiración de crear un centro de estudios superiores para la región con la generación de un Hospital Clínico-Escuela de Me-dicina, que contribuiría a superar deficiencias sanitarias existentes, y la creación de una Escuela de Química Industrial, por el porvenir industrial que se preveía para la Región. Este anhelo se convirtió así en la expresión de una necesidad de toda la comunidad y se inició una campaña a nivel nacional que culminó con la fundación de la Universidad de Concepción en el año 1919. Desde entonces, la Universidad se ha desarrollado en sintonía con su entorno, destacándose su rol relevante en la provisión de profesionales en el campo de la salud, para el actual hospital Clínico Regional, en las ingenierías, jugando un rol relevante en los procesos de desarrollo de empresas estratégicas como CAP, ENAP, CODELCO, sector celulósico, y en las ciencias sociales, contribuyendo al sistema público y de servicios de la región.

Un punto de inflexión destacable en la historia de la Universidad de Concepción lo constituye la creación de los Institutos Centrales

en la década del 50. Sin lugar a dudas esta importante decisión im-pulsó el desarrollo en la Universidad de las ciencias básicas (mate-máticas, química, biología) que constituyen los principales pilares del desarrollo de la investigación orientada a la generación de co-nocimiento en la institución. El desarrollo y crecimiento sostenido que experimentó esta actividad en las décadas siguientes, generó la necesidad ulterior de contar con las capacidades humanas para llevarla a cabo. Para ello, se establece en la Universidad una polí-tica de perfeccionamiento de su personal académico, que permitió y fomentó, que un número importante de profesores se trasladara a los mejores centros del mundo con el objetivo de obtener el gra-do académico de Máster o Doctor. Estos académicos, a su regreso, además de fortalecer los procesos de formación de profesionales, dieron origen a una bullente y trascendental actividad investigativa que posibilitó la creación, en 1974, del primer programa de doc-torado en la Universidad de Concepción, el Doctorado en Ciencias con mención en Química, y con ello, la creación de la Escuela de Graduados y Perfeccionamiento Profesional, organismo académico encargado de sancionar, coordinar y supervisar las actividades de los programas de perfeccionamiento y de postgrado en la Univer-sidad de Concepción. Con posterioridad, en 1975, se crean los pro-gramas de Magister en Ciencias con mención Matemática, Magíster en Estadística, Magíster en Ciencias de la ingeniería con mención en Metalurgia, Magíster en Educación y Magister en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Química. Desde en-tonces, la acción de la Escuela de Graduados, en estrecha relación con los Institutos primero, y con las Facultades a partir de 1982, se orienta al fomento de la existencia de un ambiente propicio a la ac-tividad creadora en las ciencias, las artes, las letras y la tecnología, al estímulo de la docencia superior y a la promoción del perfeccio-namiento permanente de los egresados universitarios. Esta activi-dad sostenida se refleja en el crecimiento que ha experimentado el postgrado en la Universidad de Concepción, desde sus inicios (ver datos de los últimos años en Recuadro 1), hasta alcanzar los niveles actuales, con una matrícula de 1383 alumnos distribuidos en 23 programas de Doctorado y 49 programas conducentes al grado de Magíster; una oferta constituida por una diversidad de opciones, de modo que las personas puedan estructurar su formación abor-dándola como una educación continua, entendida como proceso permanente y personalizado, capaz de responder con flexibilidad a las demandas, tanto de origen vocacional como a aquellas que emergen del creciente “mercado del conocimiento”.

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Revista de Ingeniería

Con el fin de responder a los cambios de escenarios descritos en los primeros párrafos de este artículo y como resultado de su proce-so de crecimiento es posible señalar los lineamientos generales que sustentan y orientan la actividad de postgrado en la Universidad de Concepción. En primer lugar, se persigue mantener una oferta for-mativa estructurada de manera de posibilitar la articulación entre la educación de pregrado (dirigido a la obtención del título profesional) y postgrado. Esta oferta formativa debe, sin embargo, garantizar su pertinencia y calidad, lo que requiere la aplicación periódica de proce-sos de evaluación interna y externa que permitan su verificación (p/ej. procesos de acreditación de calidad).

La organización curricular de los programas de formación que imparte la Universidad de Concepción debe asegurar la posibilidad de reconocimiento y convalidación de estudios, la movilidad de es-tudiantes y la flexibilidad en los sistemas de ingreso y egreso en los diferentes niveles. Adicionalmente, la oferta educativa de la Univer-sidad de Concepción se sustenta, principalmente, sobre su actividad de investigación, orientándose así a la transferencia de nuevos cono-cimientos. Se aplica entonces un modelo educativo (Ver diagrama en Recuadro 2) que permite a la persona, avanzar en los diferentes niveles con cierto grado de paralelismo entre ellos, y con la posibili-dad cierta de alcanzar el grado de Doctor, que corresponde al máximo nivel de formación que entrega la Universidad de Concepción, en un horizonte de 8 a 9 años desde el inicio de la formación profesional.

Figura 1: Matrícula alumnos de postgrado en la Universidad de Concepción Figura 2: Total graduados de programas de post-grado de la Universidad de Concepción

Recuadro 1

El postgrado en Ingeniería Química en la UdeC3

El Departamento de Ingeniería Química tiene su origen en 1919, en la Escuela de Química Industrial, que impartía una de las 4 ca-rreras fundadoras de la Universidad de Concepción. En la actualidad, el profesional Ingeniero Civil Químico es poseedor de una formación basada en principios físicos y químicos con orientación a la ingeniería de procesos, entendiéndose por ellos la transformación de materias primas en productos terminados. Se incluyen procesos industriales de naturaleza física, como la destilación de petróleo o la refinación de azúcar, o una combinación de cambios físicos y químicos como el blanqueo de celulosa o el tratamiento de residuos industriales y domésticos. Los productos pueden ser gaseosos (amoníaco, gas de síntesis, gas de ciudad), líquidos (combustibles, solventes, lubrican-tes) o sólidos (papel, vidrios, cerámicos, fibras sintéticas, etc.). Esta diversidad de actividades representa un gran desafío a la educación y desarrollo de la ingeniería química.

En pocos años, la enseñanza en esta disciplina ha evolucionado desde una estructura descriptiva y particularizada en las diferentes operaciones y procesos, a una visión globalizadora de aquellos ele-mentos que son comunes a éstos. Como consecuencia, el estudio se ha concentrado en las ciencias básicas (química, física y matemáticas) y en las ciencias de la Ingeniería Química (fenómenos de transporte,

3. Archivos Dirección de Postgrado. Universidad de Concepción.

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termodinámica, diseño de reactores químicos). Gracias a esta forma-ción, el profesional Ingeniero Civil Químico graduado en la Universi-dad de Concepción, cuenta con valiosas competencias que le permi-ten abordar aspectos de la disciplina que abarcan tanto el análisis, optimización y/o adaptación de tecnologías de procesos existentes, como también el diseño de nuevos procesos.

En concordancia con este perfil, los programas de postgrado en ingeniería química en la Universidad de Concepción (magíster y doc-torado), están orientados hacia el desarrollo de investigación funda-mental y aplicada. Están organizados en un conjunto de asignaturas que proporcionan al estudiante las herramientas cognitivas necesarias para el desarrollo de la tesis de grado, constituyéndose ésta en la acti-vidad más importante del proceso formativo de postgrado.

La tesis de grado corresponde a un trabajo de investigación del más alto nivel dirigida a la innovación tecnológica de impacto re-gional o nacional. La diferencia más significativa existente entre los estudios conducentes al grado de doctor o magíster radica en la concepción, extensión y originalidad de la tesis, siendo marginal la diferencia en las horas de dedicación a los cursos que forman parte del plan curricular. Las tesis se desarrollan en temáticas comprendidas

en algunas de las líneas de investigación existentes, estableciéndose como requisito la publicación de los resultados en revistas de circula-ción internacional debidamente indexadas. Resulta también deseable otorgar a los alumnos la oportunidad de realizar pasantías de corta duración en centros externos de reconocimiento internacional, como también lograr su participación como autores en eventos (congresos, simposios o seminarios) de carácter internacional. Desde 1977 un to-tal de 48 profesionales ha obtenido el grado de Magister en Ciencias de la Ingeniería con mención en Ingeniería Química, mientras que 24 profesionales ingenieros se han graduado como Doctor. La matrícula actual en el programa de magíster es de 26 alumnos y de 11 alumnos en el programa de doctorado.

Gracias a su capacidad de adaptación a los cambios disciplinarios, como también a los nuevos paradigmas pragmáticos que impone el desarrollo económico del país en términos de la demanda de capital humano, los programas de postgrado del Departamento de Ingenie-ría Química se han constituido en un referente nacional. Su acredita-ción por el período máximo de 7 años, la alta tasa de empleabilidad y exitoso desarrollo profesional que muestran sus egresados son de-mostración de ello.

4. Segura G. H. Director de Postgrado Depto. Ing. Química. Universidad de Concepción. Comunicación personal. (2009)

Recuadro 2

El modelo de oferta Educativa en la Udec y los niveles de formaciónConcordante con los lineamientos generales, la oferta educativa de la Universidad de Concepción se ajusta al siguiente modelo conceptual:

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Revista de Ingeniería

Recuadro 3

Figura 4: Alumnos matriculados y graduados en programa de doctora-do en Ingeniería Química.

Evolución de matrícula y graduación de programas de postgrado en Ingeniería Química

Figura 3: Alumnos matriculados y graduados en programa de ma-gíster en Ing. Química.

Los programas de magister y doctorado en ciencias de la ingeniería con mención en ingeniería química están estructurados en un conjunto de asignaturas básica y o fundamentales y de especialización que deben ser aprobadas por el estudiante. Se contempla la rendición de un examen de calificación y el desarrollo de una tesis de grado . El grado de magister se obtiene en 2 años de dedicación exclusiva mientras que el programa de doctorado tiene una duración de 4 años.

En el claustro de profesores participa un total de 14 docentes con vinculación permanente. De ellos, 11 cuentan con el gra-do de Doctor y 3 con el grado de Magíster. Las tesis de grado se desarrollan en temáticas asociadas a cualquiera de las siguien-tes líneas de investigación: Generación de energía, materiales carbonáceos y conversión catalítica de biomasa; caracterización de materiales, superficies y medios porosos en escala microscópica; bioingeniería ambiental; tecnología de biomateriales y de materiales alimentarios; simulación, dinámica y control de procesos; termodinámica, mecánica estadística y propiedades de fases e interfases en amplio rango de temperatura y presión; surfactantes y termodinámica de superficies; métodos compu-tacionales avanzados para la racionalización de problemas de transporte en materiales complejos. En las figuras siguientes se presentan algunos datos estadísticos de los últimos años. La matrícula actual en el programa de magíster es de 26 alumnos y de 11 alumnos en el programa de doctorado.

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¿Cuáles son los desafíos a enfrentar en los años venideros? La formación de postgrado y la investigación nacional están sometidas a una fuerte presión por parte de las políticas estratégicas nacionales de ciencia y tecnología, concernientes a superar la individualidad, de modo de generar equipos multidisciplinares de trabajo capaces de enfrentar, eficientemente, el actual paradigma neutralidad/especia-lidad. A partir de ahora, y al mediano plazo, la formación nacional de postgrado en ciencia y tecnología, y la de Ingeniería Química en particular, tendrá la misión clave de ser la plataforma proactiva capaz de detectar oportunidades que tengan impacto en la generación de riqueza nacional, dotar esas oportunidades de ciencia e investigación fundamental usando sus fortalezas disciplinarias y sus capacidades de vinculación nacional e internacional, y dar formación estratégica en esas líneas a sus graduandos. Las agencias nacionales establecen que la formación de postgrado debe “profesionalizarse” en lugar de “academizarse”, con la finalidad de proyectar la formación de recur-sos humanos a las unidades de creación de riqueza para la economía nacional. Esta visión compromete a instalar social y culturalmente, la formación tecnológica de postgrado como variable estratégica de desarrollo; lo que se prevé será tarea en mayor grado de las univer-sidades y, en menor grado, del sector empresarial. En este escena-

rio el programa de postgrado del Departamento de Ingeniería de la Universidad de Concepción debe innovar, alineando la formación de sus estudiantes con la formación de investigadores independientes, por la vía de generar oportunidades de protagonismo formativo en los que la vinculación, basada en problemas definidos y redes de colaboración internas y externas, en oposición a realizar postgrados vagamente definidos en el extranjero, sean la clave. De igual forma, el programa debe fortalecerse disciplinariamente, aunque sin perder la fortaleza de su núcleo científico disciplinario flexible de ingeniería química, buscando mayores grados de asociatividad en líneas de de-sarrollo clave como la biología fundamental, nanotecnología, físico-química y ciencia de los materiales en los que Chile tenga ventaja competitiva, la sustentabilidad ambiental racionalizada por ciencias fundamentales del agua, suelos y atmósfera4.

Al respecto, los estrechos vínculos existentes entre la Universidad de Concepción y un creciente número de centros académicos extran-jeros de primer nivel, ofrecen un interesante potencial para interna-cionalizar la formación de postgrado en Ingeniería Química, en temas de relevancia nacional e interés común.

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Revista de Ingeniería

He aquí algunos recuerdos de mi vida estudiantil y académica que deseo compartir con los lectores de esta revista, colegas, compañeros y amigos de mis días. Son incompletos, fragmentarios, y hasta posi-blemente equivocados en sus versiones. Con estos resguardos, y con la invitación a mis colegas ingenieros químicos de aportar más ante-cedentes (mis excusas si no los menciono a todos, sería imposible), paso a narrar sólo unos pocos (habrá más):

El himno de la Escuela

Cuando ingresé a la Escuela en 1958, entre alrededor de 100 me-chones y remechones, a la segunda semana y al final de una clase, un miembro del centro de alumnos nos copió el himno en la pizarra. Socarrones nos dijimos: esto es mechoneo. Pero era cierto y al final nos enseñó a cantarlo, y quedamos así tempranamente incorporados a la familia de los “químicos”.

El himno dice así:

Himno de Ingeniería QuímicaSomos los que en el mañánico

haremos el mundo grándico…liray… liray

conviertiendo las basúricasen productos industriálicos…

liray… liraycon maquináricas muy modernísticas

y con procésicos electrolíticos…liray… liray

Nuestra cuna fue la químicade los tiempos Salvadóricos…

liray… liray

Leyendas y tradiciones de la Escuela(desde el rincón del Flaco Canales)

Prof. Edgardo Canales RebolledoDepartamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción,

Casilla 160-C, Correo 3, Concepción. Correo electrónico: [email protected]

con pipetas y tubíticosy retortas muy vitriólicas…

liray… lirayComo buenos ingeniéricos

dominamos la mecánica…liray… liray

conocemos los motóricosde potencia electrolítica…

liray… liray

Somos pues los ingeniéricoslo mejor de lo mejórico…

liray… lirayno queremos anatómicos

ni tampoco pedagógicos…liray… liray

menos dentísticos ni ¡LEGULÉYICOS!sino INGENIÉRICOS

recontra químicos…liray… liray

Grito Final:Alereque, Alereque, Alereque,

ay! tumbaití ay! tumbaitáAlereque (bis),

¡Ingeniería! rá, rá, rá

¿Desde cuándo se cantó este himno? ¿Quiénes lo compusieron? Misterio que se hunde en el pasado. De los primeros dos versos de la primera estrofa se advierte que nació muy temprano –años 30 ó 40 – cuando los egresados se contaban con los dedos de una o dos manos, pues declaran objetivos entonces modestos. De los siguien-tes dos versos, un ex-Decano de la Facultad (Sergio Villafañe R., q.

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e. p. d.) afirmaba que éste fue el primer himno ecológico conocido. Los tiempos salvadóricos se refieren a la época en que don Salvador Galvez R. (q. e. p. d.), ante la pobreza franciscana de la Escuela, traía los tubos de vidrio vacíos de las aspirinas para demostrar reacciones químicas en clases. Y la rivalidad permanente con Leyes: ¡esclavos del símbolo! nos gritaban, ¡esclavos del código! le replicábamos. Y al final del himno el grito: “Alereque” podría derivar de aquelarre, reunión de brujos, con lo que se manifestaría nuestra formación en ciencias ocul-tas. Este himno estuvo vigente hasta los años 60, en que ya se habían creado las carreras de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Metalúrgica. Hubo una votación estudiantil para reemplazar el “recontraquímicos” por “recontratómicos” o “recontrachóricos”. Ninguna de las mociones prosperó. La última vez que se cantó este himno fue 3 ó 4 años atrás en la vibrante voz de tenor lírico de nuestro colega y amigo Rolendio Pacheco (q. e. p. d.), en una celebración del 10 de julio.

En esos años 60 un grupo de estudiantes liderados por Richard Trevilcock (q. e. p. d.) y otros como Pedro Holz C. y María Lamonica M., compusieron el Himno Americano:

Un trago de coñacde buena calidad

debemos de tomarnosdiariamente

Llenemos un matrazchupemos hasta el final

y luego tomaremosaguardiente

Chupar, chupar, chuparserá nuestro ideal

chupar, chupar, chupareternamente

Fuerza en la gargantafuerza pa’ chupar

y luego tendremos otrafarra que contar

Analítica y descriptivageometría la vectorial

vos creís que pasar es chancacacon los ramos que hay pa’sonar

Analítica y descriptivageometría la vectorial

Cálculo integraly diferencial

son los ramos que botamospa’ tomar coñac

son los ramos que sonamospor chupar coñac

Grito FinalIngenierííí… í

Ingenierááá… áIngeniería,

Escuela de Ingeniería……….

Los versos en negrita se solían omitir en las interpretaciones, pero forman parte de la composición original. Se advierte que estos com-positores eran de cursos inferiores, pues las materias citadas son sólo de matemáticas. Estuvo vigente hasta los años 80 y fue adoptado por todos la especialidades. En el grito los estudiantes agregaban la carre-ra de su pertenencia.

No ha habido más himnos, es un desafío para las venideras gene-raciones. En lo personal sigo abrazado al viejo himno del liray-liray, que aprendí a cantar como mechón recién ingresado a la Escuela.

El 10 de Julio, día de la Escuela de Ingeniería Química.

¿Porqué ese día? Tal vez porque el plan de estudios era anual, anterior a 1952, y los exámenes de fin de año se veían aún lejanos. ¿Desde cuándo? Tengo la versión de Pedro Schiavi B., que la recibió de su padre don Pedro Schiavi L., que esta fecha ya se celebraba antes de su ingreso en 1931. Los hechos habrían ocurrido así: allá por los años 20 en una tarde soleada de invierno, los alumnos de un curso superior hicieron la “chancha” (la cimarra) y se fueron a festejar unas cazuelas. Al regreso a la Escuela fueron reprendidos severamente por el Direc-tor Sr. Galvez y conminados a dar explicaciones. Sólo atinaron a decir: “celebrábamos el día de la Escuela”. Fueron suspendidos por un tiem-po. Al año siguiente se recordó el acontecimiento en una comida, con invitación a laborantes y a algunos profesores que asistieron, y de ahí en adelante se instituyó como día de la Escuela, con el Sr. Rector y el Sr. Director a la cabeza. Se le han agregado algunos “flecos” a esta ver-

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sión, como que “requisaron” un chancho de la vecindad, lo faenaron y lo consumieron. Es así entonces que el 10 de Julio lo establecieron los estudiantes. Si de las autoridades universitarias hubiera nacido la idea, habrían elegido tal vez el 17 de marzo, día en que don S. Galvez dictó la primera clase de Química Industrial a la primera promoción de los “químicos”. O el 14 de Mayo, día del año 1920 en que se decretó la creación oficial de la Universidad de Concepción. El 10 de Julio se ha ido desdibujando con el actual régimen semestral de estudios, en que la fecha nos encuentra atareados en certámenes finales, repetes, actas de notas, y vacaciones de alumnos. Sin embargo, la Facultad lo conserva como el día de la ceremonia de titulación de todas las especialidades de ingeniería.

La insignia y el logo de Ingeniería Química

Una Q cruzada por el símbolo integral extendido, se lee como In-geniería Química. También su creación y sus creadores se ahondan en el pretérito. El logo rodeado por el escudo de la U se transforma en la insignia que se conserva hasta hoy. La Federación Colombiana de In-geniería Química, inspirada en nuestra Escuela, adoptó el mismo logo pero rodeado de un anillo bencénico. La Escuela de Ingeniería Química de la P.U.C. de Valparaíso remplazó la Q por una rueda dentada. Ante estas situaciones ya se ha gestionado la inscripción y registro oficial del logo y de la insignia al Instituto Nacional de Propiedad Intelectual.

Los viejos maestros laborantes

Ellos eran Raúl Moreira (Patas de Oso, q. e. p. d.) y Víctor Muñoz (Muñeco, hoy jubilado). Ellos eran los artífices del Laboratorio de Operaciones Unitarias. Armaban equipos, reparaban otros, instalaban redes de cañerías, a las que hacían roscas Withworth con “galletas”, soldaban al arco y con estaño, etc. y todo bajo la escrutadora mirada de don Alfredo Searle W. (q. e. p. d.). Habían aprendido de él la habi-lidad de reconocer la horizontabilidad y la verticalidad en las instala-ciones, sin instrumentos, sólo el buen ojo.

En su larga trayectoria en la Escuela, Raúl Moreira conocía cientos de historias, de profesores, ex-alumnos, alumnos, secretarias, labo-rantes y auxiliares, y era de cuidado entreverarse con él. Un alumno lo bautizó como el Obispo de la Catedral del Güe… Pero también tuvo famosos chascarros, como aquel en que confundió un vaso de preci-pitado lleno con CCl4 teñido con yodo (color violáceo) por vino tinto, y lo bebió de una vez. Resultado: lavado de estómago en el Hospital

Regional. O cuando para el día de la Secretaria fue sorprendido por los jardineros cortando flores del barrio universitario como regalos a las homenajeadas. Resultado: le quitaron los obsequios y lo retaron hasta las mismas puertas del Tecnológico Químico. Y tal vez la más destaca-da: cuando fue a las ramadas del Químico en Ferbio, en compañía de la recién contratada empleada sureña, que su esposa, de viaje al Sur, le había encargado encarecidamente. El viejo se durmió en la mesa, y al despertar la muchacha ya no estaba. Preocupado fue a pedir ayuda a Richard Vargas (Chupilca), a cargo de la ramada, para encontrarla pero veladamente. Y el muy ladino del Chupilca detuvo la música, co-gió el micrófono y gritó el aviso a todo el público presente: Resultado: la esposa de Moreira, con esa intuición de mujer, regresó al otro día, pero la sureña apareció “sana y buena” a los dos días acompañada de unos marinos. Las consecuencias no las supimos pero las intuimos.

Víctor Muñoz era más tranquilo, reposado, más prolijo en sus tareas. Para cada enfermedad tenía una yerbita y una agüita. En los escuelazos preparaba un suculento curanto en un gran fondo, con un caldo espeso, muy sabroso y recomponedor, que el profesor Alfredo Gordon exageraba diciendo que tenía viscosidad 1000.

Este verano de 2009 cumplí un anhelo largamente postergado. Para aliviar mi conciencia visité a Víctor junto a su familia. Estaba delgado, ya de 85 años. Charlamos de los días de la Escuela, de sus sucesos y anécdotas, que recordaba razonablemente. Rememoré con él mis años juveniles, mi formación como docente bajo la guía de mis extintos pro-fesores de Operaciones Unitarias Oscar Salas S. y Alfredo Searle W.; y mi formación como instructor del Laboratorio con la ayuda de los “viejos” Moreira y Muñoz. Le regalé la caja de Navidad que cada año nos obse-quia la Universidad, y me retribuyó con unas exquisitas ciruelas de su huerto. Todas las despedidas son dolorosas, pero ésta fue angustiosa, al decir adiós a este viejo querido a quien ya no vea más…..

El Cordero

Hasta los años 70 las memorias de título tenían objetivos termi-nales definidos, y eran mayoritariamente experimentales. Se debía instalar, y aún diseñar, el equipo, con escasos instrumentos, y no había límite de tiempo para terminar el trabajo, así podían durar 1 año como 3. En estas faenas tenían gran participación los técnicos, los laborantes y los analistas. Como manera de agradecer el esfuerzo de este personal paradocente, cada titulado “debía” sufragar un cordero para el paseo de fin de año de todo el personal de la Escuela. Quienes así no lo hacían quedaban marcados para siempre en la prodigiosa

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memoria de Raúl Moreira, que se preocupaba de comunicar la cali-dad de “incumplidores” de estos egresados a la comunidad ingenieril regional. En 1972 se introdujo una reforma en las memorias de título convirtiéndolas en Habilitaciones Profesionales semestrales. Como había gran número de egresados no titulados que encontraban traba-jo rápido en las industrias, se procedió a entregar el título a aquellos que certificaran un desempeño profesional de 1 año o más. Se titula-ron así más de 200 de una vez. Y les cobramos el “cordero”, que llegó en abundancia como tal, o su equivalente en especies comestibles o bebestibles, o en efectivo. Ese año el paseo fue grandioso, gratis, para toda la Facultad y, modestamente, organizado por el autor de estas líneas. Esta tradición también se diluyó con el tiempo ante el aumento de las especialidades, del número de alumnos, y de nuevos profesores, que carecían de la cultura tradicional de la vieja Escuela.

La presencia femenina

Last but not least. Desde sus inicios Ingeniería Química fue con-siderada una carrera exclusiva de varones. Las mismas mujeres la evitaban ante la inseguridad de un trabajo. Fue sólo en 1941 que se recibió la primera ingeniera química de la Escuela, y tal vez la primera en Chile y Latinoamérica: Irma Esckuche. Habían de pasar 15 años hasta que en 1956 se recibiera Orieta Pantoja (de larga trayectoria en Física). Y en 1957, Pascuala García, que vistió los hábitos de monja. En 1959, Eliana Vera, a quien conocí; Eliana era alegre, buena compañera de todos, profundamente religiosa y, como Pascuala, se hizo monja. En 1960, Isabel Pérez, que se desempeñó en CORFO; y en 1963 mi compañera de curso y Premio Universidad María Lamonica. Le siguió Ana María Coro en 1965. Y no citaré más nombres sino números: en 1969, 3 ingenieras egresadas, en 1971, 4; en 1972, 2; en 1973, 5, entre ellas nuestra colega Estrella Aspé; en 1974, 4; ya en 1976 el número asciende a 8 ingenieras, un tercio del curso (nuestra colega Marlene Roeckel se encuentra en el grupo); en 1977, sólo una, en 1978, 6; en 1979, 5. Y basta de números, pues la cantidad de alumnas ha ido en aumento hasta alcanzar casi el 50% actual. La presencia femenina fue algo incómoda en las primeras épocas, pues los varones debíamos controlar nuestro lenguaje procaz, impropio de las damas de esos años. Tuve conocimiento que esta situación fue exasperante en un curso antiguo, al extremo que en una ceremonia con aires de solemnidad declararon “hombre” a su única compañera, para así pro-ferir improperios sin cuidado. Pero destacan grupos de alumnas que dejaron huella. Es el caso de Mariette Argelery, Angélica Cortés, Eliana

McEvoy y Mirza Muñiz, que en el año 71 ó 72 ocuparon silenciosa-mente un lugar aislado del Laboratorio de Operaciones como lugar de estudio. Fueron las primeras en hacer uso del laboratorio para tales fi-nes. Cuando pasé, las ví calladas, con la vista baja y pegada a los libros, temerosas de mirarme. No las reprendí, sino me hice el desentendido (al Laboratorio sólo se ingresaba con autorización y en compañía del instructor, salvo los memoristas). A partir de entonces más y más estudiantes fueron invadiendo el laboratorio como sala de estudio. Hasta cierto punto me siento confortado de haber sido cómplice de la situación que hoy vive el laboratorio, rebosante de estudiantes. Otro grupo reconocido fueron “Las 3 chicas malas” (Agustina León, Patricia Espinoza y Mirna Pino), apodadas así por lo revoltosas. Otro equipo de alumnas fueron “Las niñas buenas para jugar al cacho”: Verena Casanova, Claudia Goza (eximia brisquera), Carolina Zapata, Julieta Vásquez, Antonia Merino; expertas con los dados, jugaban tardes en-teras al fondo del laboratorio. Y últimamente “Las Minchas”: la locuaz Marcela Fernández, la líder Priscila Donoso (la Pili), Patricia Cabalá (nieta de don Luciano), Alejandra Barros, Milenka Gasic, y Melissa Pe-reira. Ellas aceptaron y adoptaron el mote con buen humor y de buen grado, crearon su propia página web. Continúan su gran amistad, se reúnen según la ocasión lo permite, nos visitan, y han llegado a ser nuestras amigas. No me referiré a las buenas alumnas ni a las alum-nas hermosas, pues es un tema sensible, menos aún a las que me han sido atractivas. La industria nacional ha abierto las puertas a nuestras ingenieras, pues reconoce en la ingeniería química penquista calidad y seriedad formativas. Y de los varones sólo mencionaré a uno: Carlos Vergara Saint Jean, un joven generoso, de gran entrega a su prójimo, solidario, católico ferviente, que falleciera accidentalmente prestando servicios en un campamento de scouts, a pocos meses de titularse (Noviembre de 2002). Un ángel de Dios que pasó por la Escuela, y que en su momento no lo reconocimos…

Hasta aquí dejaré estos recuerdos. Aún quedan relatos: las revis-tas, los carros alegóricos, la fiesta general de la Escuela, los mecho-neos y el machitún, y varios otros que irán saliendo. Ahora que nos hemos reencontrado la comunicación será más fluida. Invito a mis colegas recontra químicos a entregar sus aportes, sugerencias, acla-raciones; a visitar la Escuela y la próxima página web, el directorio de ex-alumnos.

Espero que estas líneas hayan sido de su agrado. A breves años de abandonar mis labores académicas intentaré vaciar mi memoria para dejar un testimonio que, aunque parcial, sea lo más auténtico y veraz posible. Hasta pronto!!!.

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Revista de Ingeniería

Con ocasión de los 75 años de la Facultad de Ingeniería de nuestra Universidad de Concepción se realizó en Abril de 1994 una simpática reunión de egresados, en donde tuve el honor de dirigirme a los asis-tentes en mi calidad de integrante de una “promoción intermedia”, la de los que pasamos por sus aulas y laboratorios cuando la escuela era “treintona”, casi “cuarentona”.

Pertenezco a la generación que ingresó a estudiar Ingeniería Química en la Universidad de Concepción en la década de los 50; en un tiempo, en que la totalidad de los alumnos de Ingeniería apenas superaba la cifra que hoy día representa el primer año común de to-das las especialidades. La ceremonia de recepción de mechones en la Casa del Deporte consistía en una especie de bautizo comparable al de los pilotos de guerra, pero en que el aceite quemado era reem-plazado por mezcla de vino blanco y duraznos al jugo, vulgarmente conocida como “ponche”. Cuentan las malas lenguas que a los invi-tados de honor, los mechones, se les proveía a la entrada de un jarro o tarro de durazno y se les enviaba directamente en dirección a la ponchera: una barrica conteniendo el mentado brebaje, todo bajo la atenta supervisión de algún ayudante de cursos superiores que oficiaba de “tutor”.

Para aparentar y darle un poco el carácter de baile a esta fies-ta de recepción de mechones, se invitaba en masa a las alumnas de pedagogía, carrera en la cual el déficit de alumnos varones era di-rectamente proporcional a nuestro superávit de machos recios. (Si las estadísticas no fallan, las damas que hasta entrados los años 60 ingresaban a primer año de Ingeniería, podían contarse con largueza con los dedos de una mano).

Recuerdo de un exalumno de ingeniería de la Universidad de Concepción

Eusebio Ramos Herce * (q. e. p. d.)Ing. Civil QuímicoIng. Civil Industrial

Universidad de Concepción

(*) Eusebio fue un enamorado de la Ingeniería Química, cada 10 de Julio me felicitaba por ser el día de la Escuela. Hombre generoso e idealista, prestó sus servicios en el Colegio de Ingenieros y en la Facultad de Ingeniería en el área de Administración. Siendo Ingeniero Químico, la Facultad le concedió por gracia el título de Ingeniero Civil Industrial. Eusebio nos dejó un día 29 de Abril de 2007. E. Canales R.

A poco de iniciado el baile, el panorama adquiría normalmente la siguiente configuración: 2 ó 3 parejas bailando, las niñas de peda-gogía conversando en un rincón, y los mechones de ingeniería con ayudantes y alumnos de cursos superiores próximos a las poncheras, discutiendo bajo la influencia de algunos grados de alcohol, acerca del Teorema de Pitágoras y el Triángulo de Pascal, máximas especula-ciones matemáticas de los flamantes bachilleres encandilados con la sabiduría y bohemia del recordado “papi” Robledo.

Tradicionales eran las pruebas o tests a que se sometía a los me-chones en los auditorios de la antigua escuela de ingeniería: inter-minables cuestionarios en que se mezclaban trigonometría, álgebra, química, geografía, etc. y que posteriormente eran exhibidos en los ficheros para conocimiento y diversión de profesores y alumnos. Por supuesto, estas pruebas eran vigiladas por ayudantes con guarda-polvo o delantal blanco, símbolo de poder y autoridad de una cierta superioridad formal.

Algunos mechones estampaban su nombre y firma en dichos tests, con lo cual quedaban individualizados ante el resto del alum-nado por largo tiempo.

Cómo olvidar las peregrinaciones a la Escuela de Farmacia, a las clases y laboratorios de química general dictada por Don Salvador Gálvez y su ejército de ayudantes; los repasos de ecuaciones y reac-ciones que hacíamos en canto gregoriano como técnica de memori-zación; los torpedos que preparábamos para las pruebas, verdaderas obras maestras de miniaturización, y que terminaban en el escritorio de algún profesor que los confiscaba.

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Tradicionalmente eran las semanas de ingeniería, alrededor del 10 de julio de cada año y que posteriormente naufragaron con el advenimiento del plan semestral de estudios; en esa semana no faltaban las competencias deportivas, en las que principalmente en básquetbol, brillaban la “fauna” de ingeniería, como Zorro Iglesias, Tribilín Oyarce, Rana Migueles, Pájaro Gutiérrez, entre muchos otros. Clásicos resultaban los encuentros con los popeyes, eternos rivales de la Escuela de Leyes; con Medicina, Dental, etc.

Durante la semana de ingeniería, las diferentes actividades te-nían sus respectivos reglamentos y recompensas; algunas perlas de muestra: para las actividades al aire libre, en el Barrio Universitario, uno de los artículos del reglamento rezaba: “artículo tanto; en caso de lluvia… se suspenderá la lluvia”.

El campeonato de cacho, que se efectuaba en la entonces sala de dibujo, estaba dotado de los mismos premios que se entregaban en la comida del 10 de julio: primer premio: un pavo asado, 2° premio: empanadas de horno; 3er premio: una máquina de cocer con “c” (má-quina de cocer porotos, vulgarmente olla de greda); el 4° premio era invariablemente el cogote de pavo…

El aporte de los estudiantes de ingeniería a la actividad gremial fue valioso para la formación de la Federación de Estudiantes, FEC: a riesgo de olvidar a muchos, recuerdo a algunos dirigentes de la FEC, de la que fui Presidente en el año 1957: el malogrado Salomón Corbalán, Sergio Droguett, Américo Albala, Adriano Morales, Ricardo Jara…

En la parte académica, y usando la terminología futbolística de entonces, se nos presentaba con terror a la impasable línea media (hoy diríamos, medio zagueros o volantes de contención) formada por Fighetti, Cabalá y Pizarro; a pesar de su fama, en la realidad inge-nieros con un carisma que marcó positivamente a varias promociones.

Recordamos, entre otros, a los profesores Guido Canepa y Leopol-do Muzzioli, aquel, empedernido fumador de nuestros cigarrillos du-rante sus interminables pruebas. A más de un alumno se le instaló al lado en algún certamen de óptica, dejándolo sin posibilidad de fumar, contestar o copiar…

Don Leopoldo irradiaba bondad y mala memoria: sus confusiones

de nombres y de cursos eran propias del sabio distraído que realmen-te era.

Para los certámenes de metalúrgica con el profesor Paidassi, se comerciaba un solucionario desarrollado de más de 50 preguntas o temas, los que invariablemente aparecían en su totalidad en las prue-bas. Por supuesto, que estos solucionarios o “cartillas” los vendíamos a la siguiente promoción, hasta que el “Cabacho” Paidassi volvió a Fran-cia dejando a algunos “clavados” con cartillas obsoletas.

Eran los años de los carnavales universitarios en que primaban los deseos de pasarlo bien, saber los intereses políticos de los dirigentes de la FEC; se formaban grupos de trabajo pluralistas para cercar el barrio, dirigir los desfiles y fiestas, etc.

A las órdenes del recordado Dr. Mario Caffarena, estudiantes de todos los colores políticos (socialistas, radicales, comunistas, falangis-tas, nacionalistas) y de las carreras más tradicionales Ingeniería, Leyes, Farmacia, Medicina, etc., organizábamos asaltos al Banco Concepción, cortejos funerarios en domingo a medio día frente al Astoria, etc. Para anunciar el Carnaval y la fiesta de la Primavera; como consecuencia de estos actos, algún Prefecto de Carabineros debió ser trasladado por demasiado indulgente con los universitarios. ¡Otros tiempos!.

Otra anécdota: Se cuenta de un circo pobre que quebró en Con-cepción y los famélicos camellos fueron a parar a una pensión de es-tudiantes de la FEC. Las dilaciones en los maratónicos debates, el robo de urnas, etc., eran la orden del día.

A fines de la década de los 50, se dio forma a otras especialidades de la Ingeniería: se creó Ingeniería Mecánica y posteriormente Meta-lúrgica, Eléctrica, Civil, etc., y la Universidad de Concepción y nuestra Facultad de Ingeniería experimentaba una verdadera explosión de-mográfica y un tremendo acrecentamiento de su prestigio, ya cimen-tado en el país y en Latinoamérica.

La presencia y acción de los Ingenieros de la Universidad de Con-cepción en la Industria del Salitre, del Cobre, del Petróleo y deriva-dos, del Acero, Transportes, etc., se vio incrementada con la llegada de nuevos profesionales de las nuevas carreras a esas actividades y a las telecomunicaciones, centros de investigación, bancos, servicios, docencia, asesoría, etc.

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El prestigio de nuestra Facultad era y es indiscutido en nuestra América, principalmente en Colombia, Venezuela, Ecuador, Perú y Bo-livia. De esas naciones hermanas llegaron décadas de mechones que, vueltos a sus países como Ingenieros, contribuyeron a crear facultades y escuelas de Ingeniería siguiendo el modelo de Concepción.

Desde la atalaya del Colegio de Ingenieros de Chile, he tenido la oportunidad de observar cómo nuestra ingeniería está a la par con la de Universidades del centro del país, disputándole posiciones de privilegio (y superándolas en muchos casos) en las salitreras, en CODELCO, en ENAP, Petrox, Huachipato, Asmar, las Petroquímicas, Fo-restales, Papel, Agroindustrias; y empieza a invadir el sector terciario, de los servicios, con los nuevos profesionales industriales e informáti-cos; tanto en el campo privado como en el público.

En las postrimerías de los años 60, vino el gran aporte de la UNESCO, nuevos edificios, ampliación del campus, nuevos labora-

torios, y cambios cuali y cuantitativos en los distintos estratos de la Universidad, de la Facultad, y de la sociedad chilena.

Casi 20 años después de egresar de esta escuela, volví a ella como Docente: encontré otras autoridades, otros profesores, otras secreta-rias y auxiliares y un número de estudiantes comparable al cupo total de nuestra Universidad apenas lustros atrás en el tiempo.

El pasado reciente, en las tomas, desfiles, bombas lacrimógenas, alumnos que quisieron pegarle a un decano o aquellos otros que le pedían plata prestada a otro, hechos bastante frescos como para merecer un juicio y que están en nuestra memoria reciente, formarán parte de los recuerdos que traeremos al tapete en el Primer Centena-rio, junto con un sonoro: ¡ALEREQUE!

MUCHAS GRACIAS

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En los 90 años de historia de la Universidad de Concepción y de nuestra carrera, el Centro de Alumnos ha sido parte esencial de la vida estudiantil, acumulando una larga tradición que se ha trasmitido de generación en generación.

Como alguna vez dijo Isaac Newton: “Si podemos ver más allá del horizonte es porque podemos pararnos sobre los hombros de gigan-tes”. Esta frase nos interpreta plenamente, ya que todo lo que el Centro de Alumnos es y hace en la actualidad se debe a la gestión hecha por las generaciones pasadas.

El actual Centro de Alumnos de Ingeniería Química (CAAIQ), lide-

Centro de alumnos, una historia a seguir

Francisca Velásquez Estudiante de Ingeniería Civil Química, Universidad de Concepción

[email protected]

rado por su presidenta Francisca Velásquez Acuña, considera que la base para un buen desempeño está dada por las ganas de hacer cosas nuevas y lograr cambios, el compromiso con el alumnado, el espíritu de emprendimiento y una gran capacidad de trabajo en equipo. Éstas son las cualidades básicas que no pueden faltar en quienes aspiran representar a sus pares.

El CAAIQ quiere fortalecer tradiciones ya insertas en la vida estu-diantil y lograr una mayor integración entre alumnos y profesores. En-tre estas actividades, tenemos el famoso “Sopaipillazo”, que se realiza anualmente con el fin de integrar a nuestros compañeros de primer año (mechones) al Departamento de Ingeniería Química, a los alum-

CAAIQ 2009

Directiva: Francisca Velásquez A.(Presidenta), Nicole Miranda (Vice-Presidenta), Erwin Monsalve (Secretario), Gustavo Solís (Tesorero).

Delegados: Natalia Campos, Francisco Acuña, Martín Henning, Sergio Gallegos, Axel Baquedano, Matías Garrido, Boris Oportus, Tomás Marty, Ignacio Diez y Rodrigo Sandoval

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Revista de Ingeniería

nos de cursos superiores y a sus profesores, que los acompañarán en sus 6 años de carrera. Además, se realiza el “Escuelazo”, celebración del aniversario de nuestra carrera. Junto a lo anterior, se preocupa de fomentar la actividad deportiva, organizando la II Olimpiada de comienzos de año, donde participan alumnos y profesores, con gran despliegue de vitalidad y entusiasmo.

Al igual que gobiernos estudiantiles pasados, estamos empe-ñados en engrandecer el Alma Mater de nuestro Departamento po-tenciando, a través de la difusión y participación en Congresos, tanto nacionales como internacionales, la gestión y calidad académica que hemos liderado desde sus comienzos.

Fotografías de las II Olimpiadas 2009

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La actual generación de estudiantes que está cursando la carre-ra de ingeniería civil química no ha pasado inadvertida y ha querido dejar un legado para quienes serán los futuros alumnos del Depar-tamento. Este fue el norte durante la realización del tercer Pensando la Escuela, en el que alumnos, profesores e invitados pausaron sus actividades académicas para dar una mirada introspectiva y aportar al mejoramiento de la carrera.

“Pensando la Escuela” nació a comienzos de la década pasada, cuando el Centro de Estudiantes de ese entonces organizó una jornada de diálogo franco entre alumnos, profesores y egresados. El resultado fue todo un éxito, haciendo una significativa contribución hacia una mayor integración entre alumnos y profesores, dar a conocer las dife-rentes visiones sobre la carrera e identificar avenidas para mejorar el proceso formativo. Hace ocho años, se organizó el segundo “Pensando la Escuela”, con vistas a discutir acerca de los desafíos que la ingeniería química enfrentaría en el nuevo milenio y cómo ello se debería reflejar en la formación de pregrado.

El año 2007, el Centro de Alumnos organizó el tercer “Pensando

la Escuela,” con la ayuda de 20 alumnos voluntarios, abordando los temas en grupos de discusión de 15 personas y, luego, presentando las conclusiones en foros abiertos. El laboratorio Alfredo Searle acogió

Tercer “Pensando la Escuela” Nicole Miranda

Estudiante de Ingeniería Civil Química, Universidad de Concepció[email protected]

a mas de 90 alumnos y 14 profesores quienes intercambiaron opi-niones con absoluta honestidad y franqueza. Se abarcaron tres temas generales: emprendimiento y autocrítica, comunicación en la escue-la y planes de estudio. Algunas de las preguntas tratadas durante la jornada fueron: ¿Hacia donde vamos como Departamento, alumna-do y profesorado?, ¿La Universidad es sólo para estudiar?, ¿Se han cumplido las expectativas con el nuevo plan de estudio de pregrado?, ¿Formar investigadores, ingenieros o ambos? Todas estas inquietudes nacieron del propio alumnado en base a una encuesta realiza durante el mes de Abril de 2007.

El propósito del tercer Pensando la Escuela fue cumplido en gran parte. Logramos hacer un alto en la actividad académica y salir de las aulas, para conversar con honestidad acerca de las inquietudes de los alumnos y profesores. En esta experiencia quedó claramente demostrado que la generación actual de jóvenes es capaz de realizar críticas constructivas, sugerir con ánimo de mejora y ser activos en los cambios sociales.

Sin duda, hemos logrado realizar un buen diagnóstico del entorno. Hoy, es responsabilidad de todos, profesores y alumnos, ser protago-nistas en los esfuerzos para mejorar y crecer, para seguir consolidando el liderazgo que nuestra carrera tiene a nivel nacional e internacional.

Grupo de Alumnos y Profesores del Departamento de Ingeniería Química, reunidos durante el tercer “Pensando la Escuela”

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Revista de Ingeniería

Durante el XI Congreso Latinoamericano de Estudiantes de Ingeniería Química organizado por la Universidad de Costa Rica en la Ciudad de San José, nace la idea de formar una organización que integre a los alumnos de todas las carreras de Ingeniería Química chilenas. Es por ello que en septiembre del 2007 se funda la Asociación Chilena de Estudiantes de In-geniería Química (ACHEIQ), a la cual se integran 7 casas de estudios: Uni-versidad de Chile, Pontificia Universidad Católica, U. Federico Santa Ma-ría, U. de Valparaíso, U. Católica del Norte, U. de Santiago de Chile, siendo sede y más importante colaboradora, la Universidad de Concepción. El objetivo principal de ACHEIQ es unir a los estudiantes de Ingeniería Quí-mica de todo el país para así promover un desarrollo integral de nuestras capacidades como alumnos, además de ser el medio de contacto oficial a nivel Internacional para las variadas actividades que realiza la Asociación Latinoamericana de Estudiantes de Ingeniería Química (ALEIQ).

Como primer paso para consolidar ésta recién formada Asociación, es que en octubre del 2008, ACHEIQ en conjunto con el Departamento de Ingeniería Química y el Centro de alumnos de Ingeniería Química de la Universidad de Concepción, realiza el II Congreso Nacional de Estu-diantes de Ingeniería Química (CONEIQ) “El desafío del ingeniero en la búsqueda del desarrollo sustentable para Chile” contando con la presen-cia de más de 300 alumnos pertenecientes a todas las Universidades que forman parte de la Asociación.

Como Comisión Organizadora consideramos que las expectativas se cumplieron exitosamente, lográndose el intercambio educacional y cul-tural deseado. Además, se dio espacio al diálogo docente-alumno y se plantearon inquietudes como futuros profesionales, destacando el papel que juega el Ingeniero en lograr el desarrollo sustentable de Chile. Este Congreso constituye el inicio de un proceso de integración entre los es-tudiantes de ingeniería química del país y confiamos que sea el primer paso de un largo camino hacia la consolidación de nuestra Asociación. Esperamos que ello motivará a las próximas generaciones de estudiantes a crear nuevas instancias que les permita crecer como futuros Ingenieros Químicos, con una visión más amplia de nuestra realidad y su entorno.

Comisión Organizadora II CONEIQ 08:Camila Molina, Nicole Miranda, Sergio Gallegos, Erwin Monsalve, Francisca Velásquez, Gustavo Solís, Doris Fuentes, Karol Peredo, Alejandro Silva, Jorge

Reyes, Boris Oportus, Mónica Villarroel, Javiera Labra, Rodrigo Sandoval, Fran-cisco Santa Cruz, Luis Grandon, Paola Cárdenas, Marioly, Axel Baquedano

Congreso nacional de estudiantes de Ingeniería Química

Camila Molina GutiérrezCoordinadora General CONEIQ

Universidad de Concepción [email protected]

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Durante la última década, la creciente actividad deportiva ha sido un factor determinante en el desarrollo de la comunicación y genera-ción de un espíritu de unidad entre los estudiantes de l Departamento de Ingeniería Química.

A comienzos de 1998, un grupo de estudiantes pioneros, lidera-dos por el Sr. Pascual Sanhueza (QEPD), crea el equipo de fútbol del Departamento, iniciando su participación en el Campeonato de 2ª Di-visión de nuestra Universidad. En su segunda presentación, a fines de 1999, logra el primer lugar y asciende a 1ª División. Varias generacio-nes de estudiantes de la carrera han formado en las filas del equipo de fútbol y fueron actores de innumerables jornadas de gloria deportiva. La solidez técnica, individual y colectiva, sumada a la ya tradicional garra, permitieron obtener el Título de Campeones del Torneo Inter-facultades el 2004, 2006 y 2008, y Vicecampeones el 2007-2008 en el Campeonato de Clausura.consultar con Victor Hugo

El equipo de futbol varones está integrado por estudiantes de todos los cursos de la carrera y por egresados, que aun sienten un apego importante hacia sus excompañeros, institución y equipo. Esta mezcla de experiencia, juventud y compañerismo ha sido una de las principales fortalezas del equipo de fútbol.

Deporte ICQ, una visión más allá de nuestros alumnos

Estefania Schettino FuentesEstudiante de Ingeniería Civil Química. Universidad de Concepción.

([email protected])

Pero el incentivo por el fútbol no solo fue parte de los varones, ya que el año 2005 formó el equipo de baby-fútbol damas de nuestra carrera, inscribiéndose por primera vez en el Campeonato Interfac-ultades de la Universidad de Concepción. Ese equipo sólo alcanzó a jugar un año, ya que varias de sus principales jugadoras egresaron.

A fines de 2007, el equipo femenino de baby-fútbol retorna a las canchas, con jugadoras que hasta el día de hoy lo componen. El año 2008, logran el cuarto y tercer lugar en los campeonatos Interfacul-tades de Apertura y Clausura, respectivamente.

El voleibol también representa al Departamento de Ingeniería Química con equipos de damas y varones. Esta actividad emerge el año 2007, gracias a la iniciativa de un grupo de estudiantes.

El equipo de voleibol damas actualmente lo componen alumnas de Ingeniería Química como también de otras carreras. Este equipo se coronó campeón los años 2007 y 2008, con gran despliegue de entusiasmo y esfuerzo, venciendo a importantes rivales.

Sus jugadoras señalan: “Este año, aunque es difícil, haremos nues-tro mayor esfuerzo por lograr el tricampeonato”.

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Por su parte, el equipo de varones logró el vicecampeonato e 2007 y 2008, demostrando garra y técnica en cada partido.

En cada uno de los deportes en que han participado equipos de nuestra carrera, se ha mostrado la entrega, pasión y compañerismo de sus componentes, logrando éxitos importantes en un medio alta-mente competitivo. Cada equipo es una muestra de unión, ayudando entre otras cosas, a crear nuevos lazos y una fuerte integración entre alumnos de los distintos cursos de la carrera.

Así, la actividad deportiva no sólo ha ayudado al mantenimiento y desarrollo de una buena salud física y mental, sino que también a generar un espíritu de camaradería e identidad.

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Introducción

De acuerdo a la nueva regulación en Chile en relación al mane-jo de Residuos Peligrosos con la dictación del “Reglamento Sanitario sobre Manejo de Residuos Peligrosos”, DS 148 del 12 Junio de 2003 (1) todas las instalaciones, establecimientos o actividades que anual-mente den origen a más de 12 toneladas de residuos peligrosos o a más de 12 kilogramos de residuos tóxicos agudos deberán contar con un Plan de Manejo de Residuos Peligrosos.

Para lograr lo anterior la Vicerrectoria de Asuntos Económicos y Administrativos de la Universidad de Concepción ha tomado en sus manos el proyecto: “PLAN DE MANEJO DE SUSTANCIAS Y RESIDUOS PELIGROSOS”, que significa implementar la estructura administrativa y física para desarrollar una serie de etapas que logren poner de ma-nifiesto las deficiencias más significativas en referencia a las Normas y Decretos Chilenos, y por consiguiente, un respectivo Plan de Manejo con el fin de aminorar tales deficiencias.

La creciente preocupación de los países desarrollados por la salud y el ambiente, junto a la influencia que sobre ambos ejercen los dis-

Plan de manejo de sustancias y residuos peligrosos-MatpelUniversidad de Concepción

Dr. Fernando Marquez Romegialli , Departamento de Ingenieria QuimicaCoordinador Institucional MATPEL, Universidad de Concepción

Fonos . 56-41-204534, 2204755 , [email protected]

tintos tipos de residuos producidos por el hombre obliga a una ges-tión lo más adecuada posible de los mismos para paliar sus efectos negativos. Dentro de los residuos, uno de los tipos que más atención requiere por los potenciales riesgos que encierran, son los residuos peligrosos producidos en los laboratorios y centros similares, es decir, laboratorios de docencia y de investigación, y de pequeñas unidades de investigación en empresas ( 2) , etc.

En estas instituciones, suelen generarse varios tipos de resi-duos: urbanos (papel, cartón, vidrio no contaminado, etc.), peligrosos (sustancias químicas, materiales contaminados, etc.) biológicos, can-cerígenos y radioactivos.

La generación de los residuos en laboratorios de análisis químicos e instrumental está débilmente regulada y por ende se siguen vagamente la normativas ambientales existentes, donde los residuos han sido tratados, eliminados o acumulados bajo paráme-tros de sanidad y seguridad no adecuados según la ley, por lo cual la comunidad universitaria se ha interesado en el manejo que se hace de los residuos químicos, su tratamiento, eliminación y/o almacena-miento.

( 1) D.S 148 Minsal “ Reglamento Saniatrio de Manejo de Residuos Peligroso, Minsal (2003)( 2 ) Batstone Roger, James E. Smith, Jr., and David Wilson, editors, “The Safe Disposal of Hazardous Wastes . The Special Needs and Problems of Developing Countries”,

Volumes I, II and III, , World Bank Technical Paper Number 93, 1989.

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Revista de Ingeniería

Etapas del Plan de Manejo Matpel Universidad de Concepcion

De acuerdo a la normativa actual las instituciones que deban pre-sentar un plan de manejo de residuos peligrosos, deben cumplir con las siguientes etapas :

• Descripciónde lasactividadesquesedesarrollanen las instala-ciones de la Universidad (Facultades, Centros, etc.) en relación al tema, identificando los puntos en que se generan residuos peli-grosos.

• Identificacióndelascaracterísticasdepeligrosidaddelosresiduosgenerados y estimación de la cantidad anual de cada uno de ellos.

• Medidasdeminimizacióndelageneraciónderesiduospeligro-sos.

• Detalledeprocedimientosinternospararecoger,transportar,em-balar, etiquetar y almacenar los residuos.

• Definicióndelperfilprofesional responsablede laejecucióndelplan de manejo.

• Definicióndelosequipos,rutasyseñalizacionesquedeberánem-plearse para el manejo interno de los residuos peligroso.

• Hojasdeseguridadparaeltransportederesiduospeligrososge-nerados en la instalación.

• Capacitaciónquedeberánrecibirlaspersonasquelaboranenlasinstalaciones, establecimientos o activida-des donde se manejan residuos peligrosos.

• Planesdecontingencia.• Identificacióndelosprocesosdeelimina-

ción a los que serán sometidos los residuos peligrosos, explicitando los flujos y proce-sos de reciclaje y/o reuso.

• Sistemaderegistrodelosresiduospeligro-sos generados por la instalación y/o activi-dad.

En virtud de lo anterior, la Universidad de Concepción ha implementado toda una infra-estructura para efectuar la gestión de sustan-cias y residuos peligrosos, que ha implicado capacitar a una gran cantidad de personas de la universidad y además construir una infraestructura física que cum-

pla con los requerimientos de la autoridad sanitaria.Las principales actividades que se desarrollan en la Universidad y que generan re-siduos son las de docencia, investigación, prestación de servicios y asistencia técnica. En la versión de 2008 del Plan de manejo de re-siduos se presentó la generación por cada una de las facultades. Se presenta una tabla que representa los tipos de residuos generados en la universidad.

1. Residuos sólidos con metales pesados2. Soluciones contaminadas con metales pesados3. Residuos de oficina4. Pilas y baterías5. Equipos en desuso6. Residuos orgánicos halogenados7. Productos biocidas, plaguicidas y fitofarmaceúcitos8. Residuos NN o misceláneos tóxicos9. Residuos reactivos y peróxidos10. Residuos orgánicos no halogenados11. Corrosivos ácidos12. Corrosivos básicos13. Reactivo obsoleto14. Residuos biológicos15. Residuos radiactivos

Tabla1 - Generación de residuos en la Universidad de Concepción

En la siguiente Figura 1 se muestra el Diagrama de Flujos del Ma-nejo de Residuos.

Figura1 - Diagrama de Flujos de Reactivos y Residuos Peligrosos Udec

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Estimación de la tasa de generación anual de residuos

A continuación se presenta la generación de residuos del año 2008, esta información se presenta en tres niveles de detalle:

Estructura organizacional del Proyecto Matpel

Personal que trabaja en el plan de manejo de residuosEl siguiente listado corresponde al personal que tiene la responsa-

bilidad de la ejecución del Plan de Manejo de Residuos Peligrosos de la Universidad de Concepción:

Dr. Fernando Márquez : Coordinador Institucional del Plan de ManejoIng. Juan Carlos Carrasco : Jefe de ProyectoIng. (e). Claudia Esparza : Jefe de OperacionesSr. Patricio Albornoz : Operador de Materiales PeligrososSr. Lorenzo Alarcón : Asistente de operaciones Sr. Michael Santibáñez : Asistente de operaciones

Coordinadores y ayudantes de coordinación

Desde que se formó el grupo de trabajo del Plan de Manejo de residuos, se nombraron coordinadores por Facultades y Centros Gene-radores de residuos peligrosos, cuya principal función es la de servir de interlocutor de su Facultad o Centro y el grupo Matpel, canalizando de esta forma las necesidades de gestión de sus residuos generados.

Capacitación del Proyecto Matpel

Desde que comenzó el Proyecto Matpel se ha realizado la capa-citación del personal de la Universidad que esta directamente rela-cionado con la generación de residuos peligrosos a través de cursos impartidos por el personal de Matpel. Se realizó en el mes de enero 2008 , un curso de capacitación de 4 horas de duración al personal de la Universidad de Concepción, dirigida específicamente a los guardias, ésta estuvo enmarcada dentro una capacitación integrada llamada “Gestión preventiva de seguridad en la empresa”. Se contó con la par-ticiparon 21 guardias.

Página WEB – MATPEL

El manejo de datos del Plan de Manejo, se ha estado trabajando en el software Geris que se encuentra localizado en la página principal de la Universidad mediante un link con acceso directo a la página en Internet, haciendo más expedito el acceso.

La página Web-Matpe ( www.udec.cl/matpel) debido a que el contenido de información ha ido cambiando ha efectuado su actua-lización para el año 2008.

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Revista de Ingeniería

EL software GERIS es una herramienta de apoyo a la gestión de los residuos que permite:• Identificarycuantificarlageneración• Registraryobtenerinformaciónsobrecostosasociadosalages-

tión de residuos• Generarinformes,indicadoresdegestión,estadística,inventarios

y gráficos• Monitorearlascapacidadesdealmacenamientointernodelresi-

duo• Acceder fácilmenteadocumentos asociados almanejode resi-

duos.• Llevaruncontroldelosretirosderesiduos,asícomodelostrans-

portistas

Cabe señalar que esta página desde el mes de octubre de 2008, está siendo utilizada plenamente por todos los coordinadores y ayu-dantes de coordinación de las Facultades y Centros que generan resi-duos peligrosos

Infraestructura del plan de manejo Matpel

En la Universidad de Concepción se cuenta con dos sitios de al-

macenamiento temporal de residuos y con un vehiculo de transporte interno de residuos peligrosos :

Area de Almacenamiento Temporal AAT: Esta bodega esta autorizada para el almacenamiento de residuos del tipo biológicos, radiactivos, inflamables, corrosivos, reactivos y tóxicos, situada al este del edificio de Biología Molecular, al borde del cerro. Esta se encuentra en operación plena desde el año 2006, cumpliendo con las especifi-caciones estipuladas por la ley. Actualmente es un recinto cerrado con acceso restringido, lo que proporciona mayor seguridad en el recinto.

Centro de Almacenamiento Temporal, CAT :Esta instalación fue entregada el 30 de agosto del 2008 y actualmente se encuentra a la espera de la autorización sanitaria para el almacenamiento de residuos peligrosos y tratamientos de residuos a pequeña escala. Por otra parte, esta área de almacenamiento está actualmente en etapa de adecuación y recepción de equipos para tratamientos y pruebas a pequeña escala, orientada a la minimización de residuos y de costos por disposición de los mismos, mediante técnicas físico-químicas de separación, destilación, neutralización, inertización y de reutilización.

El CAT se espera que entre en funcionamiento durante el tercer trimes-tre del año 2008.

Vehículo Plan de Manejo MATPEL : Como parte de las inver-siones, se cuenta con un vehículo equipado y acondicionado para el transporte de residuos peligrosos. Este cuenta con separación de cabina y carga, extractores de aire, instalación de piso antiderrame, instalación de piso antideslizante, rampa hidráulica, reforzamiento de amortiguadores traseros, trípticos identificatorios en el lado exterior del vehículo. Este vehículo cuenta con la autorización sanitaria res-pectiva para este fin.

Conclusiones

Se ha logrado implementar en la Universidad de Concepción un Plan de Manejo de Sustancias y Residuos peligrosos que es pionero en el país y que le entrega a nuestra universidad el liderazgo en el mane-jo de residuos de laboratorios que ha sido reconocido por instituciones publicas como CONAMA y Minsal

De los datos obtenidos del plan de manejo, se puede observar que la mayor cantidad de residuos tanto generados como históricos que se generan en las dependencias de la Universidad de Concepción son los residuos Inflamables y los Tóxicos, con aproximadamente el 60% y 30% en promedio respectivamente.

De los residuos inflamables, las Facultades generadoras más im-portantes son las de Medicina, Farmacia y Ciencias Biológicas con aproximadamente 30% en cada una de ellas. Los residuos Tóxicos se distribuyen en su mayor proporción en las Facultades de Ciencias Naturales y Oceanográficas con el 71% de los residuos generados y la facultad de Ciencias Biológicas con el 91% de los residuos históricos.

Para los residuos corrosivos, las facultades con mayor porcentaje de generación son las de Ingeniería, Ciencias Naturales y Oceanográfi-cas e Ingeniería Agrícola con aproximadamente un 42%, 22% y 21% respectivamente.

De acuerdo a las visitas realizadas a diferentes laboratorios de la Uni-versidad, se encuentran falencias en el rotulado, segregación y descono-cimiento del tema de manejo de residuos peligrosos, con el consiguiente riesgo para las personas, infraestructura y medio ambiente.

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En el actual plan de manejo se han considerado especialmente los residuos peligrosos del tipo químico, pero se están incorporando también los biológicos y radioactivos y los residuos electrónicos.

Se ha efectuado la capacitación del personal académico y directi-

vo, en la cual se ha determinado la falencia respecto al tema de sus-tancias y residuos peligrosos, especialmente en lo relativo al conoci-miento de los reglamentos básicos, legislación y normativa nacional, y deberes y derechos que tienen los trabajadores.

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Revista de Ingeniería

Nuestro país posee una gran biodiversidad originada por la exis-tencia de zonas desérticas, costas, bosques y regiones nevadas, lo que ha obligado a los organismos que se encuentran ahí, a adaptarse de alguna manera para poder sobrevivir. Esto ha originado un amplio número de plantas, animales y microorganismos con peculiares ca-racterísticas. Esa adaptación ha implicado necesariamente cambios naturales, principalmente a nivel genético, y que resultan en cambios metabólicos para poder interaccionar exitosamente con el medio am-biente que les rodea en un lugar específico. La gran cantidad y diver-sidad de sustancias naturales producidas por todos estos organismos, son en gran parte responsables de su supervivencia y adaptación porque les permiten identificar y responder a los cambios del entorno natural.

Desde un punto de vista productivo, esta diversidad nos confiere una serie de ventajas competitivas frente a otros países con menores recursos naturales; pues existe el potencial para aislar nuevos organis-mos, componentes, o moléculas de alto valor agregado que podrían tener impacto en campos tan diversos como la medicina, alimentos, farmacéutica, agronomía, etc.

Sin embargo, al parecer no hemos sido lo suficientemente con-cientes de la nuestras fortalezas en esta área; quedando aún muchas cosas por hacer.

De acuerdo al informe National Biotechnology Assessment and Strategic Recommendations elaborado por el Consejo Nacional de

¿ Tiene Chile el potencial para producir alimentos funcionales? Un ejemplo: antioxidantes naturales

Prof. Katherina FernándezDepartamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción

Casilla 160-C Correo 3 ConcepciónEmail:[email protected]

Innovación para la Competitividad (Diciembre, 2008), Chile ha bus-cado impulsar diversos sectores estratégicos industriales mediante el desarrollo biotecnológico, con resultados mixtos, alentadores y defi-cientes. Entre ellos, la conversión de biomasa, la industria alimenta-ría, los productos nutracéuticos y las drogas botánicas resultaron ser programas de desarrollo biotecnológico alineados débilmente con el sector industrial. No obstante, a nivel mundial, se espera que el sector alimenticio, específicamente los alimentos funcionales, se transfor-men en el sector que exhiba el más alto crecimiento. Dicha proyección alcanzará un mercado global de US$90.5 billones para el 2013. El in-terés de los consumidores por la salud y el bienestar, sin confiar en los productos farmacéuticos serían los principales impulsores; así como, la tendencia industrial a producir alimentos naturales orgánicos, con ingredientes innovadores, y con el respectivo soporte científico.

Un alimento funcional se define como aquellos alimentos que son elaborados no sólo por sus características nutricionales, sino también para cumplir una función específica, como puede ser el mejorar la salud y reducir el riesgo de contraer enfermedades. Para ello, se les agregan componentes naturales biológicamente activos, como mine-rales, vitaminas, ácidos grasos, fibra alimenticia y antioxidantes, entre otros. Los alimentos funcionales más populares están relacionados con áreas de la salud que incluyen el tratamiento del cáncer, diabetes, problemas cardíacos y obesidad.

Con todo lo antes discutido, la industria nacional, científicos e

ingenieros que participan en el desarrollo de nuevos productos debe-

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rían tener un rol prioritario en incorporar componentes biológicamen-te activos a sus productos, dado el futuro auspicioso vaticinado. Como ejemplos, se podría pensar el aumentar el contenido de ácidos grasos Omega 3 en el salmón; o en aumentar la cantidad de antioxidantes de algunos alimentos.

En la Universidad de Concepción, en el Laboratorio de Bioinge-niería del Departamento de Ingeniería Química, se ha comenzado a trabajar en proyectos de investigación (Innova Bio-Bio, Fondecyt) que buscan caracterizar productos naturales de bajo valor agregado, como es la corteza del Pino radiata y la uva País, con el fin de obtener com-puestos naturales bioactivos de mayor valor.

En el primer de caso, se trabaja con corteza del Pino radiata, un material de desecho generado en el procesamiento de los árboles en la industria del aserrÍo y de celulosa, y de amplia abundancia en la VIII región, zona tradicionalmente forestal. La corteza, además de tener lignina y celulosa, posee una serie de componentes extraíbles que han demostrado tener una potente actividad antioxidante, convir-tiendo al extracto en un prominente antioxidante natural, que podría reemplazar a los tradicionales antioxidantes químicos, con el conse-cuente beneficio económico, medioambiental y de salud.

En el segundo caso se trabaja con uva País, una cepa vinífera an-cestral -originalmente fue traída por los Jesuitas a nuestras tierras-, la cual ha sido paulatinamente reemplazada por cepas internacionales, dejándola olvidada para transformase en un dolor de cabeza para los pequeños agricultores, quienes no venden los vinos producidos con estas uvas por sus características poco balanceadas. En la VIII región, también se encuentra la mayor cantidad de hectáreas plantadas (5800 ha aprox.), por lo que la necesidad de reconversión o de nuevos usos de estas vides es urgente. Pensando en esto, se ha estado tra-bajando en caracterizar algunos componentes fenólicos que puedan tener impacto en la salud humana, principalmente en controlar los problemas de presión sanguínea.

La respuesta a la pregunta antes planteada, al parecer es afirmati-va y auspiciosa. El rol del ingeniero será entender los aspectos funcio-nales de los alimentos, por lo que no deben desvincularse de las áreas químicas/biológicas, o de la posibilidad de interactuar con profesio-nales de diversas áreas. El principal desafío será desarrollar procesos extractivos a mayor escala (piloto o industrial) que permitan una ex-plotación sustentable de los recursos y una adecuada producción de los componentes bioactivos. Las aplicaciones son innumerables, solo hay que observar nuestro alrededor.

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Revista de Ingeniería

La protección del medio ambiente y la búsqueda de alternativas energéticas ante el inevitable agotamiento de los yacimientos de pe-tróleo y gas natural, son sin dudas dos de los mayores desafíos que se ha planteado la comunidad internacional en las últimas décadas. Si bien es cierto que el éxito dependerá de la toma de decisiones políti-cas adecuadas y también del aporte de cada ciudadano a esta causa, no hay dudas que la comunidad científica juega uno de los papeles protagónicos en este sentido. Especialmente las universidades, y den-tro de ellas los profesores-investigadores deben estar firmemente comprometidos con estos desafíos.

Este es el caso del grupo de Carbones y Catálisis (www.udec.cl/~carbocat), inserto en el Departamento de Ingeniería Química de

Catalizadores y carbones al servicio del medio ambiente y la energía

Prof. Romel Jiménez ConcepciónDepartamento de Ingeniería Química, Fac. de Ingeniería, Universidad de Concepción.

Casilla 160-C, Correo 3, Concepción.Email:[email protected]

la Universidad de Concepción, donde académicos y estudiantes de pre y postgrado desarrollan investigaciones orientadas a la eliminación, vía catalítica, de contaminantes ambientales y a la transformación de biomasa en productos útiles para la generación de energía.

La combustión catalítica del hollín emitido por los motores die-sel, y que constituye parte importante del material particulado (PM) que contamina el aire en las ciudades, ha sido un tema abordado por nuestro grupo en la última década [1-3]. Se han preparado y evalua-do catalizadores de bajo costo, basados en metales alcalinos y alcali-notérreos, que han permitido la combustión del hollín a temperaturas tan bajas como la presente en los gases de escape de estos motores (180 – 400°C).

De esta forma, el hollín puede ser atrapado y casi instantáneamente quemado en el filtro, evitando su salida a la atmósfera respirable

[1] R. Jiménez, X. García, C. Cellier, P. Ruiz, A.L. Gordon, Soot combustion with K/MgO as catalyst, Applied Catalysis A: General, 297 (2006) 125-134.[2] R. Jiménez, X. García, C. Cellier, P. Ruiz, A.L. Gordon, Soot combustion with K/MgO as catalyst. II. Effect of K-precursor, App. Catal. A: General, 314 (2006). [3] R. Jiménez, X. García, T. López, A.L. Gordon Catalytic combustion of soot. Effects of added alkali metals on CaO-MgO physical mixtures, Fuel Proc. Tech. 89 (2008).

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[4] Proyecto Fondecyt 1071016, Desarrollo y ensayo de materiales filtrantes catalíticos, basados en potasio sobre óxidos alcalino-térreos, para combustión de hollín emitido por motores Diesel, (2007-2010). Inv. Principal: A. L. Gordon.

[5] Tesis de Doctorado: Transferencia de oxígeno en catalizadores metálicos soportados en carbono. Est: F. Vallejos, Profs. Patroc.: L.R Radovic, A. L. Gordon, X.García.[6] A. Demirbas, Gaseous products from biomass by pyrolysis and gasification: effects of catalyst on hydrogen yield, Energy Conversion and Management 43 (2002).[7] A. Karelovic, X.García, P. Ruiz y A. Gordon, Promoting effect of Ti or Zr nanoparticles in Rh/SiO2 supported catalyst for the partial oxidation of methane, 6th World

Congress on Oxidation Catalysis, july 5-10 (2009), Lille, France.

Actualmente, se desarrolla la etapa final de un proyecto Fonde-cyt donde los catalizadores más activos son depositados en distintos tipos de materiales filtrantes como monolitos de cordierita, ZTA, Alú-mina y SiC y se compara los distintos filtros catalíticos en cuanto a su capacidad de atrapar y eliminar el material particulado [4].

También los NOx son motivo de estudio en el Grupo de Carbones y Catálisis, para su reducción con ayuda de catalizadores. Actualmente se investiga, través de una tesis doctoral, en la preparación de cata-lizadores de metales de transición soportados sobre carbón, previa-mente tratado térmicamente, para obtener propiedades específicas deseadas de superficie y porosidad que garanticen una buena distri-bución de la fase activa sobre el soporte carbonoso [5].

Simultáneamente, se simula computacionalmente para predecir propiedades y comportamiento de los materiales carbonosos, espe-cialmente relacionados con la adsorción y activación de compuestos oxigenados como el O2 o los NOx.

Estas simulaciones constituyen una valiosa herramienta predicti-va que guía a la investigación por rutas con mayores posibilidades de éxito y reduce notablemente los costos de preparación y evaluación de materiales catalíticos.

Respecto al área energética, nuestro grupo cuenta con una reco-nocida experiencia en los procesos de combustión de carbones, espe-cialmente para la generación eléctrica. Esto ha servido de base para incursionar en estudios de utilización de biomasa, especialmente de

procedencia forestal, para producir gases combustibles o de alto valor agregado.

Así, se investiga en la pirólisis de biomasa y su gasificación catalí-tica usando vapor de agua o CO2 como moléculas oxidantes.

La pirólisis en condiciones controladas permite la producción de compuestos precursores del biodiesel, mientras que los procesos de gasificación permiten obtener gases valiosos como el H2 (directamen-te combustible) o el gas de síntesis (H2 + CO) que dependiendo de la razón CO/H2 puede ser utilizado para la producción de metanol o como materia prima de la síntesis de combustibles líquidos mediante la reacción de Fischer-Tropsch [6].

Adicionalmente, en nuestro laboratorio se desarrollan novedosos métodos de preparación de catalizadores que son aplicados en la combustión parcial de metano y el enriquecimiento (upgrading) del biogas [7,8]. En ambos casos, el objetivo es priorizar la formación de H2 y/o gas de síntesis, pero las potenciales materias primas varían en-tre ambos procesos. Para la combustión parcial de metano se piensa

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Revista de Ingeniería

en el gas natural, mientras que mediante el ‘upgrading’ se promueve la reacción catalizada entre los dos principales componentes del bio-gas (CH4 y CO2), conocida como reformado seco de metano.

El método de preparación de los catalizadores que está siendo aplicado para estos estudios consiste en “injertar” una o más fases so-bre un óxido que funciona como principal soporte debido a su mayor área superficial, pero que interactúa de manera no deseada con la fase activa del catalizador.

Posteriormente, sobre este material injertado se deposita la fase activa, habitualmente metales nobles. De esta forma se aprovecha la extensa área superficial del soporte y al mismo tiempo se evita que la fase activa pierda actividad debido a su interacción con el soporte. La actividad de estos catalizadores es potenciada por el método de preparación, lográndose resultados muy positivos [8].

[8] C. Fernández, A. Karelovic, R. Jimenez, X. García, P. Eloy, P. Ruiz and A. Gordon, Cooperative catalytic effect between Rh/ZrO2 and Rh/g-Al2O3 in dry reforming of me-thane: modulation of Rh oxidation state by Rh/ZrO2 during the reaction, EUROPACAT IX 30th august – 4th september (2009), Salamanca, Spain.

Finalmente, es importante destacar que gracias a los proyectos de investigación, en su mayoría financiados con fondos fiscales, ha sido posible la adquisición y puesta en marcha de numeroso y valioso equipamiento de laboratorio: termobalanzas acopladas a espectró-metros de masa o FTIR, analizadores de gases NDIR para CO / CO2 / SO2 y NO/NOx, cromatógrafos de gases, controladores de flujo másico, hornos, muflas, etc. La disponibilidad de este moderno equipamiento, junto al estrecho trabajo de profesores y estudiantes ha permitido que el Grupo de Carbones y Catálisis muestre solidez y competitividad en los temas arriba expuestos. Muestra de ello es la constante participa-ción con trabajos en eventos científicos de primer nivel mundial, la generación de publicaciones en revistas ISI y los proyectos de cola-boración con centros de investigación en otros países como España, Bélgica y Argentina.

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Resumen

Debido al gran aumento de las exportaciones de salmón, las indus-trias Chilenas se han visto sometidas a ofrecer un producto que cum-pla con los más altos estándares de calidad. Para lograrlo, es necesario conocer el efecto de las distintas variables que influyen en el proceso productivo de los salmones. Una de estas variables, es la presencia de sustancias tóxicas que alteran la salud del pez y, en consecuencia, aumentan los índices de mortalidad. El estudio que se lleva acabo en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Concep-ción, considera desarrollar una tecnología capaz pretratar agua de cultivos de smolt en la industria del salmón, para reducir concentra-ciones tóxicas de formas catiónicas de metales pesados, optimizando el uso del recurso agua. La meta planteada es disminuir la mortalidad en la población de cultivo de peces y por lo tanto, aumentar la pro-ductividad de la industria acuícola en forma sustentable.

Introducción

El propósito de este trabajo es describir las bases del proyecto de investigación FONDECYT 1905093 “Tratamiento integral de aguas en el proceso de crecimiento de salmones hasta tamaño smolt” recién ini-ciado en el Departamento de Ingeniería Química.

La elaboración de este proyecto se fundamentó, principalmente, en tres aspectos:

1. Es posible para cultivos de peces de agua dulce, mediante un sis-tema modular de pretratamiento, basado en variaciones de pH, intercambio iónico y filtración, la remoción de metales pesados hasta alcanzar niveles continuos de aguas no nocivas.

Producción de salmones sanos en su fase de agua dulce Propuesta y una aproximación al estado del arte

Prof. Estrella Aspé, Prof. Marlene Roeckel y Prof. Katherina FernándezDepartamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de Concepción

Casilla 160-C, Correo3, Concepción. Correo electrónico: [email protected]

2. El efecto de los metales pesados en los peces, pre y post trata-miento de aguas, puede ser cuantificado a través de biomarcado-res, pues ellos son indicadores clínicos directos de la salud del pez.

3. Es posible optimizar el funcionamiento de la piscicultura y la utilización del recurso hídrico, con la incorporación, además del pretratamiento, de un reciclo y de una unidad de tratamiento bio-lógico nitrificante-desnitrificante.

Problema Planteado

La industria del salmón ha experimentado desde sus inicios en la década de los ochenta, un explosivo desarrollo transformándose en la cuarta actividad exportadora del país. El salmón no es una especie nativa de Chile, sin embargo, en el país se presentan excelentes condi-ciones climáticas para su cultivo. Uno de los factores determinantes en la producción corresponde al estado de salud del salmón, el cual está condicionado a las características de su ambiente. (Evans, 1987). En la IX y X Región, han sucedido eventos de mortalidad aguda en peces de 0.2 a 1 gramo debido a problemas con la calidad fisicoquímica de las aguas, específicamente debido a la presencia de metales pesados. La presencia de metales en el agua se debe al arrastre de estos por afluentes cordilleranos de origen volcánico.

Solución Propuesta

Una forma de evitar estos episodios de mortandad, en la fase de crecimiento de los salmones de agua dulce, desde alevines hasta smolt (pez que alcanza el tamaño suficiente para pasar al agua de mar), es la habilitación de una solución integral técnica y económi-

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Revista de Ingeniería

camente factible, para el proceso, la cual incluye: 1) un tratamiento fisicoquímico de las aguas que ingresan a las piscinas de cultivos, a modo de modificar las concentraciones metales pesados, hasta al-canzar niveles aptos para el cultivo de salmones, 2) un reciclo de las aguas de salida al ingreso de la piscina de cultivo y 3) una secuen-cia de tratamiento primario y biológico de las aguas de salida de las piscinas de cultivos, con el fin de abatir materia orgánica a modo de cumplir con normas ambientales.

Estado del Arte

Efecto de metales pesados en salmones y truchas. El efecto tóxico de metales pesados sobre peces de agua dulce ha sido amplia-mente estudiado y discutido (Alquezar et al., 2006; Eboh et al., 2006; Mallat, 1985; Evans, 1987). Ciertas condiciones de pH y concentracio-nes de metales, afectan directamente a las agallas de los salmónidos, perturbando el balance iónico de estos organismos en la fase de creci-miento. Se genera daño estructural en el epitelio lamelar, irritación en el epitelio branquial, hiperplasia e hipertrofia de las células lamelares (Mallat, 1985; Evans, 1987) y reacción con grupos funcionales de las en-zimas, lo que puede llevar a altos niveles de mortalidad en los que se ve afectada hasta el 80% de la producción (Çalta, 1998). Los signos clínicos externos de los peces contaminados con metales pesados corresponden a natación letárgica; en espiral y errática, movimientos bruscos, palidez y presencia pseudofecas (café). Los signos clínicos internos corresponden a hígado pálido, hepatomegalia, ausencia de alimento en el estómago, bazo pálido y branquias pálidas (Godoy, 2007). En Pisciculturas de la IX y X región se han observado mortalidades de hasta un 90 % en un batch (Godoy, 2007). Estas mortalidades han sido asociadas a los efectos tóxi-cos de metales pesados sobre los peces, también conocido como síndro-me de mortalidad aguda en el Salmón Atlántico (Aqua, 2007). Las tallas afectadas corresponden a peces entre 0,2 g y 1 g. Esta etapa del cultivo se desarrolla en las piscinas de agua dulce o producción de smolt. La pérdida de estos niveles de producción en Pisciculturas genera una sig-nificativa distorsión en los programas de producción de las empresas en términos de cumplimiento con el número de smolt ingresados al agua de mar (Solervicens, 2007).

Remoción de metales pesados desde aguas. Los afluentes a Pisciculturas deben ser tratados a fin de evitar (o disminuir) la morta-lidad aguda de salmones, por efecto de metales pesados. Los metales presentes en las aguas son numerosos. No obstante, el Norwegian

Institute for Water Research (NIVA), basado en estudios preliminares en piscicultura de agua dulce, ha propuesto examinar Aluminio, Co-bre, Zinc, Plomo, Manganeso y Cadmio. En este estudio se conside-rarán Aluminio, Fierro, Manganeso, Cobre y Zinc, por estar asociados directamente a problemas de toxicidad en los peces (Aatland, 2007, Solervicens, 2007). Diversos tratamientos han sido empleados para abatir estos metales, incluyendo precipitación química, filtración por membranas, intercambio iónico, adsorción en diversas matrices y co-precipitación/adsorción (Chuah et al., 2005). No todos los tratamien-tos tienen la misma eficiencia de remoción y no todos los metales son abatidos por un solo tratamiento (Gardea-Torresdey et al., 2004). La American Water Works Association, (2002), recomienda algunos tratamientos en función del desempeño más efectivo para metales específicos. El aluminio, un material anfotérico que tiende a disolverse en aguas ácidas como alcalinas, puede ser reducido por coagulación a un pH favorable, asentamiento y filtración. El cobre puede ser reduci-do por intercambio iónico (Nordell, 1965) y de igual forma, se puede realizar la precipitación de hierro y manganeso por variaciones de pH. (Faust and Aly, 1998).

A nivel nacional, no existe experiencia de abatimiento de metales pesados en afluentes a Pisciculturas, y la mayoría de los reportes cien-tíficos se limitan a cuantificar niveles de contaminantes en recursos hídricos y a considerar los efectos en la vida acuática (Allison et al., 2002).

En el proyecto propuesto se ensayará precipitación para abatir aluminio, fierro y manganeso e intercambio iónico para cobre.

Evaluación de efectos de metales pesados. Los principales in-dicadores del efecto de metales pesados en peces son cambios histo-lógicos (Blazer, 2000); precisamente porque muchos de los efectos de estos metales son evidentes inicialmente, sólo a nivel celular o de te-jidos, antes de que se traduzcan en cambios de comportamiento. Por la importancia funcional y metabólica, los órganos más estudiados en función de contaminación son hígado, branquias y riñón (Blazer 2000), los que al presentar cambios estructurales presentan también alteraciones funcionales: por ejemplo, las enzimas producidas por es-tos órganos se ven alteradas (Benassi et al., 2005).

La validación de un nuevo método para el pretratamiento de aguas de uso en piscicultura, implica la evaluación de los posibles

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efectos secundarios, esto sólo es posible en estudios a escala mayor (piloto o industrial). Existe la opción de efectuar la medición de ad-sorción/absorción de metales pesados en modelos de branquias, para medir absorción de metales pesados en forma integral y simular lo que pasaría en la branquia del pez (Royset et al., 2005).

Impacto ambiental de las salmoniculturas. En la salmoni-cultura, tanto los centros productivos de mar (centros de engorde) como de tierra (producción de smolt) generan un riesgo ambiental. En el caso de los centros de tierra, hay que considerar los efectos de la instalación de infraestructura en tierra, el aporte de residuos orgánicos sólidos o líquidos en cantidades que pueden afectar al cuerpo receptor. Además, los peces producen desechos, en su ma-yoría tóxicos, que degradan la calidad del agua en la que se los cultiva. Los principales desechos que ejercen un efecto negativo so-bre esta calidad son: amoníaco, anhídrido carbónico, materia fecal y otros provenientes del metabolismo de los animales, además de los desperdicios del alimento ofrecido y que no es consumido. La ma-teria orgánica (heces) también termina degradándose, producien-do una cantidad apreciable de amoníaco, nitritos y nitratos. Esto que finalmente llega a ser vertido a un curso de agua, ocasiona efectos similares a los ampliamente descritos para los cultivo en balsas-jaulas (Gowen and Bradbury, 1987). Otro impacto que debe considerarse son los residuos generados por las mortalidades, las que deben ser dispuestas en pozos de mortalidad.

Así, uno de los objetivos propuestos en este estudio es la optimi-zación del recurso agua, abordándose (experimentalmente) el trata-miento biológico de los residuos líquidos para la reducción de amonio, nitratos y nitritos.

Remoción biológica de nitrógeno y de materia orgánica. El nitrógeno amoniacal total (TAN, por su sigla en inglés) puede ser removido en forma eficiente en etapas que utilicen reacciones biológicas del ciclo de nitrógeno, bajo condiciones ambientales y fi-sicoquímicas apropiadas (Andrade et al., 2008). En el caso de retiro del nitrógeno de las aguas residuales municipales e industriales, la nitrificación y la desnitrificación biológicas son los métodos más am-pliamente utilizado, más eficiente y rentable (Ilies and Mavinic,2001).

Los estudios realizados durante las dos décadas pasadas han de-mostrado que la conversión autotrófica del ión amonio (N-NH4+) en

compuestos gaseosos de nitrógeno implica dos etapas: (a) nitrifica-ción aeróbica y (b) desnitrificación anóxica. La etapa de nitrificación, a su vez consta de dos etapas, la formación de nitrito que se atribuye generalmente a Nitrosomonas europea y la segunda etapa, formación de nitrato, a Nitrobacter agilis o Nitrospira sp., especies que son domi-nantes en vertidos líquidos domésticos e industriales (Andrade et al., 2008). La desnitrificación se puede lograr por varios géneros de mi-croorganismos: Achromobacter, aerobacter, alcaligenes, bacilo proteus y pseudomonas (Van Loosdrecht y Jetten, 1998; Dabert et al.,2002).

Estudios han demostrado la viabilidad de la remoción del nitróge-no en una sola etapa llamada nitrificación-denitrificación simultánea (Cheng and Liu, 2001, Baek and Paguilla, 2008; Vaboliene and Matu-zevicius 2007) Algunas ventajas del proceso en una sola etapa sobre el proceso en dos etapas son: (a) en sistemas continuos, el proceso simultáneo no requiere un segundo reactor (anóxico) o por lo menos, se reduce su tamaño, puesto que ocurre una considerable desnitrifica-ción simultáneamente con la nitrificación en el tanque aireado; (b) se reduce el tiempo necesario para las reacciones de la nitrificación y de la desnitrificación; y (c) se reducen los costos de operación debido a la completa transformación del nitrógeno y a los bajos requerimientos en aireación (Watanabe et al.,1995; Münch et al.,1996; y Zhao et al., 1999).

Así, se propone determinar el funcionamiento de un reactor filtro mixto desnitrificante-nitrificante con recirculación de la fase líquida con biomasa inmovilizada para remoción del nitrógeno orgánico de aguas residuales de centros salmonicultores de tierra.

Reciclo de las aguas y optimización del proceso integral. La forma tradicional de producción en piscicultura es en sistemas abier-tos los cuales requieren de un uso excesivamente grande de agua de alta calidad que actualmente se encuentra limitada en muchas zonas de nuestro país. Se prevé que a futuro, el reutilizar el agua empleada será primordial para la sustentabilidad de las industrias. Frente a esta situación, la posibilidad de incorporar un sistema de reciclo permitiría volver a emplear parte del efluente, disminuyendo la capacidad del sistema de pretratamiento.

El funcionamiento del sistema debe ser con el mínimo posible de entrada de energía y la utilización, durante toda la operación del sistema, de agua con la debida calidad para la vida de los peces. Las

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Revista de Ingeniería

principales consideraciones en el manejo del sistema debieran anali-zar el control del amoníaco total del nitrógeno (TAN), los nitritos, la demanda biológica de oxígeno (DBO), los sólidos suspendidos totales (TSS), la temperatura del agua (ºC), y el anhídrido carbónico (CO2).

Sin embargo, para poder reciclar agua con los niveles adecuados de calidad para un afluente de piscicultura, el agua agotada debe ser previamente tratada por un proceso que considere tratamientos primario y tratamiento biológico eficaces (Eikebrokk, 1990). Esto se debe a que los parámetros de calidad de agua son modificados en la crianza de salmones, lo que es evidenciado por una reducción del contenido de oxígeno, aumento de los componentes relacionados con el metabolismo de los peces, en especial puede producirse una acumulación sistemática de nitrógeno, cambios en la temperatura del agua (debido a la exposición atmosférica) y cambios en la aci-dez -en función del metabolismo como de la capacidad tampón del agua-(Liao and Mayo, 1972). Se espera lograr parámetros de calidad adecuada para el cultivo de salmones implementando un tratamiento primario y un tratamiento biológico post-proceso de cultivo.

Avance y Proyección

Actualmente se encuentra en ejecución del estudio experimental a escala de laboratorio de abatimiento tres metales pesados (alumi-nio, fierro y manganeso).

Los resultados esperados son las bases para el diseño de una tec-nología capaz de pretratar el agua de cultivos de smolt en la industria del salmón, de forma de reducir concentraciones tóxicas de formas catiónicas de metales como aluminio, fierro, manganeso, cobre y zinc. En la etapa de tratamiento biológico nitrificante-desnitrificante se es-pera determinar la mejor forma de aireación (continua o intermiten-te), el nivel de oxígeno disuelto que permita la ocurrencia de ambos procesos, y la capacidad de abatimiento del reactor filtro a tempe-raturas bajas. Esta información experimental servirá para simular la operación de una planta integral que incluya pretratamiento para remoción de metales y tratamiento de materia orgánica carbonacea y nitrogenada, y escalar estos resultados a nivel industrial, generando una evaluación preliminar del costo del proceso propuesto.

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Revista de Ingeniería

En el Laboratorio de Bioingeniería del Departamento de Ingenie-ría Química de la Universidad de Concepción se lleva a cabo el pro-yecto que estudia la factibilidad de un sistema combinado anóxico/anaeróbico/aeróbico, en una sola unidad. Si bien, el grupo ha demos-trado la factibilidad de utilizar reactores filtro anóxicos / anaeróbicos, para abatir nitrógeno y materia orgánica, el objetivo de este proyecto es realizar en un reactor tubular de biomasa adherida las etapas de desnitrificación, anaerobiosis y nitrificación, para tratar vertidos sali-nos industriales de alta carga orgánica proteica y sin pretratamiento biológico. Este proyecto es financiado por FONDECYT y ha sido pre-sentado al DFG (Alemania), en conjunto con el Laboratorio de Inge-niería Ambiental de la Universidad Técnica de Berlín y el Centro de Biotecnología Ambiental de la Universidad de Karlsruhe, en el que se prevé trabajo en conjunto y movilidad de estudiantes de pregrado y de postgrado. Se presentan los antecedentes, el estado de la investi-gación y sus implicancias tecnológicas.

Introducción

Aún cuando existen, normas ambientales cada vez más estrictas en regular las descargas líquidas (D.S. Nº 90/2000; Directiva C.E.E. 91/271/CEE), muchas industrias procesadoras de alimentos vierten al ambiente residuos líquidos con alta carga orgánica y nitrogenada (como proteína), que producen un fuerte impacto ambiental (Aspé et al., 1997). Para la remoción biológica de estos contaminantes, es necesaria una adecua-da combinación de procesos anaeróbicos, anóxicos y aeróbicos. Varias experiencias han sido desarrolladas combinando los procesos anóxicos/anaeróbicos y aeróbicos en unidades separadas (Akkuna et al., 1994; Im et al., 2001) o en los llamados reactores de compartimentos (Barber y Stuckey, 2000). Sin embargo, pocos estudios han integrado los tres pro-

Factibilidad técnica de un sistema integrado anóxico aeróbico para el tratamiento de vertidos proteicos de alta carga

Prof. Marlene Roeckel, Prof Estrela AspéDepartamento de Ingeniería Quimica, Facultad de Ingeniería

Universidad de Concepción Casilla 160-C Correo 3, Concepción

E mail: [email protected]

cesos (anaeróbico / anóxico / aeróbico) en una sola unidad, permitiendo la coexistencia de biomasa anaeróbica y aeróbica, sin una separación fí-sica, dentro del mismo reactor (Del Pozo y Diez, 2005; Chui et al., 2001). Esta alternativa de tratamiento presentaría las siguientes ventajas: mayor facilidad de operación, por tratarse de un solo reactor; ahorro en mate-riales y en elementos de control y mayor estabilidad del sistema frente a fluctuaciones de carga, debido a una mayor diversidad de comunidades bacterianas dentro de un mismo reactor. En este proyecto se propone estudiar el proceso integrado: anóxico / anaeróbico/ aeróbico, i.e., rea-lizar la desnitrificación en forma previa a la anaerobiosis, con lo que se logra un ahorro en la materia orgánica destinada a la desnitrificación, y realizar la nitrificación como última etapa y reciclar parte de la corriente de salida a la sección anóxica. A pesar de las ventajas ya descritas de un sistema combinado, se requiere estudiar los efectos de: a) la materia or-gánica remanente desde la etapa anóxica/anaeróbica en la nitrificación; b) la recirculación desde la etapa aeróbica a la etapa anóxica/anaeróbica; c) el flujo de oxigenación o la concentración de oxígeno en el reactor aeróbico y su impacto en la factibilidad del proceso conjunto.

Marco teóricoLa descarga de residuos líquidos que contienen compuestos

nitrogenados (amonio, nitritos y/o nitratos) es indeseable por sus efectos ambientales. Para cumplir con la norma ambiental es necesario un proceso que remueva gran parte del nitrógeno presente en los vertidos proteicos. La remoción simultánea de nitrógeno y carbono de vertidos salinos de alta carga orgánica proteica, mediante un solo reactor filtro en tres etapas, desni-trificante-anaerobio-nitrificante, permitiría efectuar la reducción de los compuestos nitrogenados y carbonáceos de manera más económica que el sistema convencional de tratamiento biológico en tres etapas. Estudios recientes (Ros y Vrtovsek, 1998; Chui et

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al., 2001; Del Pozo y Diez, 2005) han probado la factibilidad de remover simultáneamente el nitrógeno y el carbono mediante un reactor filtro anaeróbico/anóxico/aeróbico que trata verti-dos industriales, sin un pretratamiento biológico (anaerobiosis). En este proyecto se ha propuesto invertir las 2 primeras etapas propuestas anteriormente, para lograr un ahorro en la materia orgánica destinada a la desnitrificación y, por ende, mejorar la eficiencia de esa etapa. Por ello, se espera realizar, en un reactor filtro de flujo pistón, las reacciones de desnitrificación, de diges-tión anaeróbica (DA) y nitrificación, para vertidos salinos de alta carga proteica, sin pretratamiento biológico, aplicando ciertas condiciones de operación. Estas condiciones serán determinadas a partir de estudios sobre recirculación, la razón C/N y el efecto de la limitación por oxígeno en el proceso aeróbico. Además, se es-pera modelar la eficiencia de remoción de este reactor en función de los parámetros de operación. Esto último se logrará mediante la simulación del proceso combinado, utilizando para ellos los datos obtenidos de la estequiometría y cinética de remoción si-multánea de carbono y nitrógeno.

Al efectuar el proceso simultáneo de desnitrificación, D.A y nitrifi-cación, aparecen al menos tres problemas, que son:

a) Competencia por oxígeno de bacterias nitrificantes y hetero-tróficas en un reactor filtro aeróbico alimentado con materia orgánica y amonio: El proceso de nitrificación se ve inhibido por residuos que contengan materia orgánica; ello debido al creci-miento de bacterias heterotróficas, que asimilan amonio y oxíge-no, y que compiten positivamente con las bacterias nitrificantes (Akkuna et al., 1994; Ling y Chen, 2005; Del Pozo y Diez, 2005).

b) Inhibición del proceso de desnitrificación y metanogénesis por presencia de O2 y NO2: La presencia de O2 en el flujo recir-culado a la zona anóxica/anaeróbica implica la disminución en la eficiencia de remoción de 3NO- y 2NO- , los cuales inhiben el proceso de metanogénesis (Del Pozo, 2005; Ramos et al., 2006).

c) Desviación del comportamiento de flujo ideal (pistón) del filtro con recirculación: En la modelación del flujo del reactor se produce una disminución de la razón volumen pistón/volumen flu-jo mezclado: El aumento de la recirculación en reactores tubulares provoca modelos de flujo en el reactor de tipo flujo mezclado, lo que disminuye la eficiencia del proceso conjunto (Bernet et al., 2001)

Estos problemas serán abordados. Su planteamiento, estudio y resolución constituyen uno de los problemas del proyecto propuesto; es decir, se deberá dilucidar cómo se comporta el sistema simultáneo para un vertido salino y proteico, para poder determinar su operación.

Figura Nº 1: Esquema del proceso propuesto para el tratamiento de vertidos salinos de alta carga orgánica, sin pretratamiento biológico.

El sistema combinado propuesto que se presenta en la figura Nº 1, procede de la forma siguiente:

1. El vertido salino de alta carga orgánica proteica, junto a la recir-culación de nitritos y nitratos desde la etapa aerobia, ingresa a la zona anóxica del reactor filtro. En esta primera etapa, se propone efectuar en el reactor filtro la desnitrificación de los nitritos y ni-tratos, utilizando como fuente de Carbono las proteínas prese ntes en los vertidos:

2. Posteriormente, dentro de la misma zona anaeróbica, como re-acción en serie y una vez, agotados parcialmente los nitritos y nitratos, se efectúa la digestión anaeróbica y la metanización de la materia orgánica remanentede acuerdo a la reacción:

3. La zona aeróbica del reactor filtro transforma, mediante nitrifica-ción, en nitritos y nitratos al amonio producido en la etapa anae-róbica de acuerdo a la reacción:

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Revista de Ingeniería

Las preguntas que aparecen en este esquema de tratamiento si-multáneo de carbono y nitrógeno son:

¿Qué recirculación debe usarse?. Esta pregunta está directa-mente asociada a lograr un modelo de flujo cercano a tipo pistón que permita la estratificación de las poblaciones bacterianas, lográndo-se así la máxima degradación de NO3

- y materia orgánica en la zona anaeróbica, además del consumo total de O2 en la zona aeróbica. La respuesta a esta pregunta surgirá cuando se conozcan los límites para los cuales el sistema sea capaz de trabajar, privilegiando la desnitrifi-cación y metanización por sobre la acidificación en la zona anaeróbica.

¿Cuál debe ser el volumen de la zona aeróbica que permi-ta la máxima oxidación de amonio ? Lo anterior debido a que, en reactores filtro tipo pistón, las bacterias nitrificantes se debieran acu-mular en la parte final del reactor, una vez que la materia orgánica remanente de la zona anaeróbica ha sido degradada por las bacterias heterotróficas. La minimización de la cantidad de materia orgánica en la zona anaeróbica permitirá disminuir el volumen del filtro aeróbico, y por ende un menor costo.

¿Cuál debe ser el flujo de aire entrante a la zona aeróbica para lograr la máxima eliminación de amonio y la mínima con-centración de O2 a la salida del reactor? Esto, porque el oxígeno puede disminuir la eficiencia de la zona anaeróbica, impidiendo el consumo de la materia orgánica y, por ende, disminuir la eficiencia de la nitrificación.

El amonio como sustrato, producto e inhibidor ha sido suficien-temente abordado en otras investigaciones por nuestro grupo, ya sea en la nitrificación (Antileo, 1998; Sánchez et al., 2001; Sánchez et al., 2005), en la anaerobiosis (Aspé et al., 2001) y en la desnitrificación (Soto et al., 2002; Soto et al., 2007). Por ello, el amonio no es objeto de estudio en este proyecto.

De acuerdo a los fundamentos teóricos expuestos y al proble-ma planteado, se ha postulado la siguiente hipótesis de trabajo: es posible realizar las reacciones en serie y paralelo de desnitrificación, digestión anaeróbica y nitrificación de vertidos salinos industriales de alta carga proteica en un reactor filtro tubular con biomasa adherida, aplicando condiciones de operación relacionadas con la recirculación del flujo de salida del reactor y el flujo de O2 en la zona aeróbica que permitan la mineralización de la carga orgánica y la gasificación de los compuestos nitrogenados .

Resultados parciales e implicancias tecnológicas

1.- Adaptación de inóculos e inoculaciónLas actividades se han centrado en la obtención de biomasa nitri-

ficante para inocular la zona aeróbica instalada en reactores filtro tu-bulares a escala “bench”, los cuales llevan operando aproximadamen-te 4 años de forma anóxica y anaerobia. Se comparará la distribución de la flora mixta antes y después de la inoculación y oxigenación, para conocer el funcionamiento de un reactor mixto.

2.- Balances de materiaSe ha realizado un balance de materia preliminar del sistema

compuesto por tres procesos (anóxico, anaeróbico y aeróbico) en es-tado estacionario en el reactor mixto. En base a este balance, se ana-lizará el efecto de algunos factores, como rangos de concentración de los compuestos para la operación del reactor; la recirculación desde la etapa aeróbica hasta la anóxica y las eficiencias en cada una de las etapas, sobre la composición de los efluentes a la salida del sistema. Esto permite modelar y conocer el funcionamiento de un reactor a gran escala, y la eficiencia de remoción de materia orgánica y nitróge-no, ahorrando experimentación.

3.- Oxigenación de los reactores filtroSe ha diseñado, construido e implementado un sistema de oxige-

nación ad-hoc en los cuatro reactores tubulares instalados. En forma paralela, se determina el efecto del oxígeno en la etapa anóxica (des-nitrificación / digestión anaeróbica), para conocer la inhibición que produce y determinar parámetros cinéticos y de diseño. También se estudia el efecto de la concentración de cobre, presente en los verti-dos, sobre la nitrificación.

Además, se están estudiando las condiciones de operación que aumenten la eficiencia del sistema. Estas condiciones experimentales están relacionadas con la concentración de oxígeno tal que favorezca la acumulación de nitrato a la salida de los reactores, lo que, a su vez, mejora la utilización de la materia orgánica en el sistema global.

4.- Modelo de flujoPor último, interesa determinar el modelo de flujo de un biorreac-

tor tubular de lecho fijo en funcionamiento. Esto permitirá determinar el tiempo de residencia medio, y las desviaciones

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Revista de Ingeniería

Resumen

Se estudió la remoción de la lignina desde madera de E. globulus durante el pulpaje al sulfito neutro usando un equipo de microes-pectroscopía UV de barrido (scanning UV-microspectrophotometry). Mediante esta metodología se hizo seguimiento del avance de la des-lignificación de la madera en el tiempo durante la etapa química del pulpaje. La deslignificación máxima alcanzada después de 270 min de cocción (incluyendo 90 min de calentamiento) fue aproximada-mente 52%. En esta fase del proceso de deslignificación, la madera de E. globulus mostró una remoción preferente de lignina desde la lámina media de las fibras. Los resultados aquí difieren de aquellos encontrados en la literatura, los que señalan que la remoción de la lignina en los diferentes procesos de pulpaje ocurre preferentemente en la lámina S2 de la pared celular. Esto puede explicarse por el mayor contenido de grupos Siringilos que posee la madera de E. globulus y la drástica caída del pH del licor durante la cocción.

Introducción

El pulpaje al sulfito neutro, es un proceso que ha sido tradicional-mente empleado para la producción de pulpa para hojas de corruga-do medio. Innovaciones en los procesos de desfibrado y cocción, así como el empleo de nuevas materias primas han posibilitado el uso de estas pulpas en otros espectros de papeles de mayor valor agregado, mediante el reemplazo parcial de pulpas químicas como las kraft. El

Estudio topoquímico de la deslignificación de madera de E. globulus durante el pulpaje semiquímico al sulfito neutro (NSSC)

1Pereira, M. 2Patt, R. 3Kordsachia, O. 4Rehbein, M. y 4Koch G.e-mail: [email protected]

1 Laboratorio de Productos Forestales, Departamento de ingeniería Química, Universidad de Concepción, Casilla 160C, correo 3 Concepción.2Institute for Wood Chemistry, department of biology, University of Hamburg.3Federal Research Institute. Department for Wood Technology, Hamburg Germany. 4 Federal Research Institute. Department for Wood biology. Hamburg Germany.

uso de pulpas semiquímicas de alta calidad en papeles para emba-laje y empaque, papeles absorbentes e higiénicos y, principalmente en papeles para impresión y escritura se presentan como una gran oportunidad para la implementación de estos procesos (Area y col, 2001; Xu, 2009).

La utilización de maderas “duras” (como los eucaliptos) en pro-cesos semiquímicos es preferida debido, fundamentalmente, a su bajo contenido de lignina. Una desventaja de estas maderas es, sin embargo, el alto deterioro de las fibras durante la etapa mecánica del proceso (desfibrado). Debido a ello se obtienen pulpas con resisten-cias físico-mecánicas que son insuficientes para muchas de las apli-caciones papeleras. (Ingruber, 1985; Xu, 2009).

La manera en que la lignina es removida desde las fibras (a nivel celular) durante la etapa química del pulpaje, juega un rol muy impor-tante. La ruptura de los enlaces interfibrilares durante la desfibración mecánica debe ocurrir, de preferencia, a lo largo de la lámina media, de manera que, con un menor esfuerzo mecánico y consumo energético, se favorezca la obtención de fibras íntegras que conserven al máximo su “resistencia intrínseca” (Fergus y Goring, 1969; Ingruber, 1985).

En la literatura se encuentran muchos estudios acerca de la topo-quimica de la deslignificación para distintos procesos y especies de madera (Fergus y Goring, 1969; Procter y col, 1967; Jayme y Torgesen, 1967; Berry y Bolker, 1987; Koch y col, 2003). Goring (1981) resume

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finalmente al respecto; que al menos en la etapa inicial de deslignifi-cación, independientemente del proceso de pulpaje utilizado (alcali-no, ácido o neutro), ésta ocurre preferentemente en la pared secunda-ria de la fibra. Las diferencias químicas de la lignina que se encuentra en la pared secundaría de las fibras, la cual presenta una mayor pro-porción de lignina tipo S (con unidades Siringilo) con respecto a la lignina de la lámina media que presenta predominantemente lignina del tipo G (Guaiacilo) serían la principal razón de este fenómeno y, la accesibilidad de los reactivos de pulpaje al interior de las astillas jue-garía sólo un rol secundario en la topoquímica de la deslignificación.

Materiales y Métodos

En un digestor del tipo MK-System de 7L se realizaron cocciones NSSC (Neutal Sulfite Semichemical) de E. globulus crecidos en Chile. Se varió el tiempo de cocción y se mantuvieron la carga de sulfito de sodio y temperatura máxima de cocción constantes.

La razón licor/madera (L/M) fue igual a 3 y la concentración de Na2SO3 en solución fue 55 g/L. Antes de la cocción las astillas fueron tratadas con vapor a 1 bar durante 30 minutos. El tiempo para alcan-zar la temperatura máxima de 170 ºC fue de 90 min.

Fig. 1. Diagrama de absorbancia UV para madera de E. globulus.

Para el análisis de microscopía UV se recogieron muestras de las astillas a diferentes tiempos de cocción y posteriormente tratadas de acuerdo al método descrito por Koch y Kleist (2001). El mate-rial remanente fue desfibrado en un desfibrador de 12” de la firma Sprout-bauer. La pulpa obtenida fue lavada, clasificada y guardada para posteriores análisis. Fig. 2. Diagrama de absorbancia UV para made-

ra de E. globulus durante la cocción con Na2SO3.

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Revista de Ingeniería

Resultados

En la Figura Nº 1 se presenta a modo de ejemplo uno de los dia-gramas que se obtienen del análisis microscópico con UV de madera sin tratamiento químico. En ella se observa la intensidad de la ab-sorbancia de la muestra para la longitud de onda característica de la lignina de maderas duras (278 nm). Como es de esperar, la mayor in-tensidad en absorbancia se observa en la región correspondiente a la lámina media (CML), que es la que presenta una mayor concentración de lignina, para decrecer en dirección de la pared secundaria (S 1-3).

En la Figura Nº 2 se muestra como desciende la absorbancia de las muestras a medida que avanza el tratamiento químico de la madera. Interesante es aquí observar que, proporcionalmente, el descenso en la intensidad de absorbancia, la cual representa la concentración de lignina en la región muestreada, decae con el tiempo de cocción y, este descenso, es más pronunciado en cercanías de la lámina media (entorno a la línea vertical). Esta tendencia se verifica hasta los 270 min de cocción, que fue el tiempo máximo utilizado en este estudio.

La Figura Nº 3 muestra el descenso relativo de la absorbancia de las muestras a distintos grados de deslignificación para cada región subcelular. La madera original representa el 100% y corresponde a la mayor absorbancia. El contenido de lignina decae desde 21,6 % hasta 10,5% después de 270 min de cocción y se observa, claramente, que la tasa de deslignificación, expresada como el descenso en la absor-bancia, es mayor en la lámina media (ML) que en la pared secundaria (S2) a lo largo de todo el proceso.

Fig. 3. Disminución de la absorbancia a distintos grados de deslignifica-ción. ML: Lámina media, Zzw: Esquinas celulares, S2: Pared secundaria.

Conclusión y discusión

La madera de E. globulus es una de las que posee una mayor pro-porción de grupos sirigilos en la estructura de su lignina (Evtuguin y Neto, 2007). Lignina con mayor proporción de grupos sirigilos tiene mayor reactividad y es, en general, más fácil de remover que la lignina del tipo guaicil. Esta especial característica del E. globulus sería la res-ponsable de que la lignina en este caso sea extraída más rápidamente desde la lámina media que desde la pared secundaria, como ocurre en la mayoría de las otras especies. Por otra parte, las modificaciones implementadas al pulpaje NSSC en este estudio permiten un descen-so rápido del pH de la solución, lo que desfavorece la penetración de los reactivos en la pared secundaria, favoreciendo la deslignificación desde las regiones más externas de las fibras.

Los resultados obtenidos abren una nueva alternativa para la utili-zación de E. globulus y en la producción de pulpa de alto rendimiento con un bajo consumo energético de desfibración. Las pulpas presen-tan además, excelentes propiedades físico-mecánicas y son fácilmen-te blanqueables, alcanzando nivele de blancura sobre los 85% ISO (resultados no incluidos).

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Revista de Ingeniería

Introducción

La nanotecnología se aboca al control de materiales en la es-cala atómica-molecular, generalmente 100 nm o menor, y a la fabricación de aparatos o materiales en ese rango de tamaños. La nanotecnología es altamente multidisciplinaria, se nutre de fìsica aplicada, ciencia de materiales, ciencia de interfases y coloidal, físi-ca de aparatos, química supramolecular, máquinas autoreplicantes y robótica, ingeniería química, ingeniería mecánica, bioingeniería, e ingeniería eléctrica.

En nanotecnología se utilizan dos aproximaciones: (i) construc-ción de materiales y equipos a partir de componentes moleculares que se ensamblan químicamente entre ellos según principios de reco-nocimiento molecular, y (ii) preparación de nano-objetos a partir de objetos más grandes sin control a nivel atómico. Los beneficios de la nanotecnología son ampliamente reconocidos, y productos comercia-les ya están siendo manufacturados, por ejemplo en industrias micro-electrónica, aerospacial, y farmacéutica. Ejemplos de nanotecnología incluyen la manufactura de polímeros en base a estructuras mole-culares, y el diseño de trazados de chips de computadoras en base a ciencia de superficies. Entre las nanotecnologías más promisorias se encuentran los puntos quánticos y los nanotubos. Tales tecnologías poseen un inmenso potencial en áreas tan diversas como cuidado de la salud, industria tecnológica (IT), y almacenamiento de energía.

En este artículo se presenta el trabajo de investigación en na-nociencia desarrollado por el Grupo de Superficies, Interfases y Ma-

Nanociencia en el Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Concepción

Pedro G. ToledoDepartamento de Ingeniería Química y Laboratorio de Análisis de Superficies

Universidad de ConcepciónCasilla 160-C, Correo 3 - Concepción - Chile

E-mail: [email protected]

teriales Desordenados en el Departamento de Ingeniería Química y Laboratorio de Superficies (ASIF) de la Universidad de Concepción. Particular atención se presta a la preparación de nanopartículas, nanotubos a partir de bionanotubos, nanopelículas orgánicas ultra-delgadas, a la medición directa de fuerzas de nanoescala entre su-perficies mediadas por fluidos, a la dinámica molecular de interfases y nanoestructuras, a la simulación de flujo en nanoporos mediante el método de lattice-Boltzmann, y a la fabricación de micromodelos transparentes de materiales porosos.

Nanopartículas

En la actualidad la nanomedicina utiliza una serie de nanopartí-culas como agentes de diagnóstico y como agentes terapéuticos anti-virales, antitumores, y anticancerígenos. Nanopartículas metálicas se pueden preparar de modo que respondan por ejemplo a un campo magnético variable en el tiempo. Las partículas se pueden calentar permitiendo su uso como agentes hipertérmicos, que liberen cantida-des tóxicas de energía térmica a cuerpos objetivos como tumores. Las nanopartículas también pueden actuar como agentes mejorados de quimioterapia y radioterapia, donde un moderado calentamiento de tejido resulta en una destrucción más efectiva de células malignas. El calor local liberado por las nanopartículas selectivamente adheridas a un objetivo puede ser usado como cirugía molecular para remover en forma segura agregados tóxicos y bloqueadores. El éxito depende de la habilidad para llevar las partículas al objetivo deseado. En este sen-tido, y en un avance notable, las partículas pueden ser recubiertas con biomoléculas para hacerlas capaces de reconocer objetivos biológicos.

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Del punto de vista de reconocimiento molecular, los péptidos llevan la delantera. Por ejemplo, los péptidos están involucrados en recono-cimiento de anticuerpos, y en el diseño de nuevas drogas y vacunas.

En Chile, el grupo del Prof. Marcelo Kogan (U de Chile) ha realiza-do un importante número de contribuciones en este campo. Nosotros hemos colaborado en la preparación y caracterización de algunas de las nanopartículas que utiliza en su trabajo. Concretamente, nanopar-tículas de oro que son conjugadas con péptidos isoméricos CLPFFD-NH2 (CDLPFF-NH2 y CLPDFF-NH2) y caracterizadas con una batería de técnicas que incluyen UV-Vis, TEM, EELS, XPS, potencial Zeta. En el trabajo además se determina la proporción de nanopartículas de oro conjugadas que se adhieren a fibrilas Aβ y su estabilidad, parámetros cruciales para cualquier aplicación biomédica. Para mayores detalles ver Olmedo et al. (2008).

Nanopelículas – con S. Lagos, (c) Magíster Ciencias Ingenierìa Química, UdeC

Una película orgánica delgada puede ser depositada sobre un só-lido plano mediante técnicas tan variadas como evaporación térmica, sputtering, electro deposición, epitaxia de rayos moleculares (MBE), deposición química de vapor (CVD), técnica de Langmuir-Blodgett (LB), autoensamblaje capa a capa (SAM), etc. La técnica de LB es una de las más promisorias porque permite (1) control preciso del espesor de la monocapa, (2) depósito homogéneo de la capa en el espacio disponible, y (3) la posibilidad de preparar estructuras multicapas con capas químicamente distintas. La posibilidad de sintetizar moléculas orgánicas sin límite alguno, con estructura y funcionalidad de acuerdo a necesidad, sumada a tecnologías eficientes para deposición de pe-lículas delgadas hacen posible la producción de componentes activos en la nanoescala, eléctricos, ópticos y biológicos.

En nuestro grupo hemos avanzado en la preparación de substratos funcionalizados con películas moleculares de distinta naturaleza quí-mica, los primeros con una balaza de Langmuir con control de presión superficial de construcción casera (Germany et al. 2005). Por ejemplo, Acuña (2005a,b) autoensambló películas de resina de madera sobre substratos hidrofóbicos para hacerlos hidrofílicos y sobre substratos hidrofílicos para hacerlos hidrofóbicos. Caamaño et al. (2009) prepa-raron monocapas y multicapas de celulosa sobre vidrio hidrofobizado y sobre mica, para aplicaciones en la industria de la celulosa. También

hemos preparado películas LB multicapas sobre wafers de silicio para almacenamientio de información multinivel. En la actualidad y muy recientemente, Lagos (2009) preparó películas de aminas de cadena larga, con y sin instauraciones en la cadena, sobre substratos planos de vidrio, para mejorar la comprensión de funcionamiento de colec-tores en flotación de cloruro de potasio.

En el trabajo de Caamaño et al. (2009) se preparan superficies modelo de celulosa mediante la técnica de autoensamblaje. La técnica consiste en desililar trimetilsilicelulosa (TMSC) depositada sobre substratos de vidrio por inmersión en soluciones de TMSC en tetrahidrofurano (THF). Los substratos de vidrio son hidrofobiza-dos previamente. El mejor hidrofobizado se logra por inmersión en hexametildisilazano (HMDS). La TMSC es sintetizada mediante una reacción homogénea de celulosa en solvente N,N-dimetilacetamida y cloruro de litio, con HMDS como agente sililante. Una simple hi-drólisis ácida en fase vapor permite regenerar la celulosa desde las películas de TMSC. Recubrimientos completos se alcanzan a partir de soluciones con 3% en peso de TMSC en THF durante 1 hora. La hetero-geneidad física y química de películas de TMSC, evaluadas de acuerdo a su rugosidad e histéresis de ángulos de contacto respectivamente, son mayores que las de películas de celulosa a las que dan origen. Los substratos son caracterizados en todas las etapas de recubrimiento, desde vidrio limpio hasta vidrio recubierto con película de celulosa, mediante pruebas de mojabilidad y AFM.

En el trabajo de Lagos (2009) se estudia la adsorción de aminas de cadena larga sobre superficies lisas de sílice. En principio la ad-sorción es por la “cabeza” amino con las “colas” alifáticas hacia el am-biente fluido. Películas de Langmuir son preparadas y posteriormente caracterizadas mediante ángulos de contacto y topografía AFM. De especial interés es el efecto de una insaturación en la cadena alifática de la amina sobre el ordenamiento de los monómeros sobre la su-perficie y sus consecuencias en su hidrofobicidad, resultado de gran interés en procesos de separación, como por ejemplo en flotación de minerales. El efecto de la insaturación es notable, la amina sin insatu-ración (Amina S/I) se ordena de manera más compacta, lo que se evi-dencia por la poca variación de área superficial cuando se aumenta la presión superficial. En cambio la amina con insaturación (Amina C/I) responde con una isoterma que revela espacios libres entre moléculas de colector y por eso al aplicar presión superficial provoca que el área superficial disminuya significativamente, y de modo notable sin cam-

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Revista de Ingeniería

bio de fase. Como se ve más adelante esta diferencia ayuda a explicar el diferente ordenamiento de moléculas de colector en ambos casos de amina. Para el recubrimiento de substratos planos mediante L-B, Lagos seleccionó una presión superficial de 12.5 (mN/m) asegurando la existencia de una configuración de colector tipo fase líquida. Luego estudió el ángulo de contacto de avance de la película de colector sobre un substrato plano de sílice, encontrando ángulos de 96.3º para Amina S/I, 76.3º para Amina C/I, y 32.3º para el substrato original de sílice. El resultado para la sílice sin recubrimiento indica algo cono-cido, la sílice es hidrófila. Los resultados de ángulos para las aminas revelan muy significativamente que la Amina S/I conduce a recubri-mientos más hidrófobos que los que se obtienen con la Amina C/I. Es-tos resultados de ángulos tomados en conjunto con las isotermas de compresión nos han ayudado a descubrir que la Amina S/I se adsorbe ortogonalmente a la superficie de la sílice, en tanto que la Amina C/I lo hace recostándose sobre la superficie gracias a la insaturación en su cola que es de carácter levemente ácido y afín con la superficie. Esta hipótesis ha sido verificada con la ayuda de microscopía de fuer-za atómica. Los recubrimientos con las dos aminas son ordenados, sin zonas libres, y con áreas pequeñas con dobles capas. Un análisis más detallado de la orientación espacial de los monómeros de colec-tor adsorbidos sobre sílice se muestra en imágenes topográficas de gran resolución y correspondientes perfiles de altura para un “corte” arbitrario. En el caso de la Amina S/I se aprecian montañas y valles pronunciados con una altura tope-fondo cercana a lo 4 nm. En el caso de Amina C/I, aún cuando se aprecian peaks de altura comparable a la Amina S/I su origen es distinto, corresponden a la formación de bi-capas en zonas puntuales que se explican por el menor impedimento estérico de los monómeros para agruparse, en general la altura del recubrimiento es menor, alrededor de 2 nm tope-fondo. Esto queda aún más claro si se consideran las rugosidades areales, para la Amina S/I es de 1.43 nm, mientras que para la Amina C/I es 1.15 nm. Este re-sultado reitera la diferente orientación del colector sobre la superficie, y como consecuencia explica sus distintos grados de hidrofobicidad.

Nanotubos – con Dr. S. M. Acuña, Profesor Escuela Ingeniería de Alimentos, U Bío Bío

Actualmente existe un creciente interés en la utilización de he-rramientas biológicas, biomoléculas, virus, y células, para fabricar y organizar materiales nanoestructurados que no pueden ser obtenidos mediante técnicas de síntesis solamente como micro/nano-electró-

nica, micro/nano-fluídica, y micro/nano-electromecánica. En parti-cular, el interés apunta a la preparación de bionanotubos, mediante autoensamblaje molecular, para luego utilizarlos como plantillas de nanotubos y nanoalambres metálicos. Existe evidencia que la protei-na α-lactalbumina de la leche da origen a nanotubos que se forman por autoemsamblaje de la molécula parcialmente hidrolizada, a pH neutro y en presencia de un catión apropiado. Tales nanotubos tie-nen largos de micrones y diámetros de solo 20 nm. También existe evidencia que se pueden formar nanotubos peptídicos a partir del péptido difenilanalina, también por autoensamblaje en un solvente apropiado.

Considerando el avance importante en este campo y las muchas avenidas abiertas para explorar decidimos con el Dr. Acuña embarca-mos en un proyecto Fondecyt con dos objetivos, aún no abordados de acuerdo a nuestro mejor conocimiento, (i) desarrollar un protocolo para fabricar nanotubos y nanoalambres metálicos de cobre, plata y oro usando nanotubos de α-lactalbumina –vía hidrólisis con la enzima V8- como molde, y (ii) fabricar nanotubos y nanoalambres de cobre usando nanotubos peptídicos como plantilla. Los nanotu-bos son caracterizados mediante FT-IR, AFM, STM, SEM, y TEM, y las suspensiones coloidales de nanotubos mediante ascenso capilar, electroforesis, potencial Zeta y potencial de corriente. Dos objetivos laterales valiosos son (i) tratar de encapsular ingredientes al interior de las cavidades de los bionanotubos, (ii) tratar de transferir “bosques” de nanotubos sobre un substrato plano usando una balanza de LB. Finalmente, es bien conocido que la estructura de los nanotubos afec-ta sus propiedades físicas, sin embargo es difícil hacerlos crecer con características uniformes. En un batch existen nanotubos con distintos diámetros, largos, y formas de enrollamiento. Esta variación hace difí-cil sino imposible su uso en aplicaciones donde las propiedades físicas juegan un papel importante, por ejemplo en electrónica. Así, atención especial se está prestando a la forma en que crecen los nanotubos en la nanoescala a fin de visualizar formas de controlarla. Los bionanotu-bos y los nanotubos metálicos a que dan origen tienen innumerables aplicaciones, algunas aún potenciales, como por ejemplo para pro-ducir geles reversibles y transparentes y para encapsular ingredientes en la industria de alimentos, para encapsular drogas con liberación controlada en la industria farmacéutica, para aumentar la capacidad calorífica del agua en la industria de la energía, como andamios mo-leculares en ingeniería de tejidos, y para la formación de nanocables coaxiales multicapas en electrónica.

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Nanofuerzas – con Dr. S. M. Acuña, Profesor Escuela Ingeniería de Alimentos, U Bío Bío

Las fuerzas entre superficies mediadas por un fluido tradicional-mente han sido pensadas como de corto rango, casi siempre atrac-tivas, fuerzas van der Waals principalmente, y de largo rango, casi siempre repulsivas, fuerzas de doble capa eléctrica principalmente. Sin embargo, recientemente, nuevas fuerzas han sido descubiertas. La evidencia experimental proviene de mediciones directas. Nuevas fuerzas incluyen fuerzas repulsivas de muy corto rango, de solvatación y estéricas, y la misteriosa fuerza atractiva e hidrofóbica de muy largo rango. Estas fuerzas son notablemente distintas a las dos fuerzas clá-sicas que intervienen en la teoría DLVO (Derjaguin-Landau-Verwey-Oberbeek). La nueva fuerza de corto rango posee magnitud inusual-mente grande y la fuerza hidrófoba exhibe rango inusualmente largo, lo que dificulta su modelación con teorías clásicas.

El trabajo de Acuña muestra un ajuste doble exponencial a la fuerza “extra DLVO” repulsiva y de muy corto rango entre un substrato plano de sílice y una microesfera de sílice que interactúan a distancias de separación bajo los 5 nm en agua, pH 3.9, 5.1 y 7.9, y en solu-ciones acuosas de NaCl, CaCl2 y AlCl3, a concentraciones 10-4, 10-3, y 10-2 M, y pH ~5.1. La fuerza “extra” se obtiene restando las fuerzas clásicas DLVO de los datos experimentales de AFM. La fuerza tiene carácter universal bajo los 2 nm. El trabajo de Acuña también muestra fuerzas oscilatorias medidas cuidadosamente entre un substrato de vidrio y una microesfera de vidrio en solución acuosa de NaCl 10-4 M. Las amplitudes de las oscilaciones son ~0.25 nm, el diámetro de una molécula de agua. El origen de las fuerzas repulsivas de corto rango es la formación y ruptura de puentes H de agua. Las teorías basadas en “pelos” de sílice que crecen sobre la superficie del vidrio y en capas de gel de sílice que recubren la superficie para explicar la fuerza “extra” son descartadas debido a que la fuerza aparece inmediatamente en el acercamiento de las superficies y los pelos y gel de sílice requieren varias horas para aparecer. Acuña muestra ajustes típicos de la fuerza “extra” con los modelos de Marcelja y Radic (1976) y Attard y Batche-lor (1988). Este último lo hace bastante bien a pesar de la naturaleza bidimensional del modelo, así se confirma que las fuerzas de hidrata-ción repulsivas se explican en base a formación y ruptura de puentes H. Informes completos sobre estas fuerzas se encuentran en Acuña y Toledo (2008, 2009a).

Acuña también ha medido fuerzas hidrofóbicas entre superficies de mica y poliestireno (a), vidrio hidrofobizado y poliestireno (b), y cobre y poliestireno (c). Nanoburbujas de aire, una fuente de fuerzas atractivas aún de mayor rango, un artefacto en estudios previos en la literatura, fueron removidas mediante ultrasonido y mediante ciclos de congelado-hervido. Las fuerzas medidas son más intensas y de mayor rango que las de van der Waals (Acuña y Toledo 2009b). A la fecha no existe teoría que las explique.

Finalmente en el trabajo de Acuña y Toledo (2005a,b) se describe el uso de AFM para medir directamente, y por primera vez, las fuerzas de interacción entre la superficie hidrofílica de una película ultradelgada de resina de madera depositada sobre un substrato plano y una microesfera de vidrio cuya carga superficial imita la de una fibra. En la fabricación de celulosa y papel el manejo y control de la resina de madera ofrece un gran desafío que a la fecha no ha sido abordado de manera satisfactoria, principalmente porque no se emplean ni las técnicas ni los instrumentos adecuados para revelar de manera directa lo apropiado de la selección de condiciones de operación y lo acertado de la elección de aditivos y dosificaciones, agentes fijadores de resina en el caso del papel y agentes dispersantes de resina en el caso de la celulosa. Fuerzas superficiales y adhesivas entre partículas coloidales de resina y fibra dominan el com-portamiento y las propiedades finales de papel y celulosa. En el trabajo de Acuña y Toledo (2005a,b) la fuerza entre la microesfera y el substrato recubierto de resina es medida en función de (i) ambiente fluido, (ii) so-luciones de varios electrolitos con pH controlado a temperatura ambien-te, y (iii) distancia de separación a medida que las superficies se acercan y se alejan distancias menores a 1000 Å. Las medidas son interpretadas a la luz del balance de fuerzas atractivas -van der Waals- y repulsivas -electrostáticas- de la teoría continua clásica de fuerzas para sistemas coloidales. Las medidas muestran una fuerte y persistente fuerza repul-siva de muy corto rango a distancias de separación menores a 100 Å. Esta fuerza que no es explicada por la teoría clásica de fuerzas coloidales tiene su origen en un marcado ordenamiento molecular del agua en la vecindad de las superficies eléctricamente cargadas y actúa como barre-ra estérica al contacto entre ellas. El tamaño de la barrera y la intensidad de la fuerza repulsiva dependen de la magnitud de la carga eléctrica en las superficies que interactúan, que a su vez depende de su composición química, y de las características de la solución líquida que las rodea, esto es, pH, concentración de electrolitos, y presencia-ausencia de poli-iones, micropartículas y poli-electrolitos. Acuña muestra convincentemente que la fuerza repulsiva medida disminuye cuando aumenta la concen-

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tración y carga del electrolito, y cuando disminuye el pH. Fenómenos como dusting y migración no deseada de resina inestable durante el uso del papel pueden ser controlados mediante regulación del ambiente fluido durante el proceso de fabricación a fin de maximizar la adherencia resina-fibra. La regulación del ambiente fluido y la correcta elección de agentes dispersantes deben también minimizar la persistencia de resina y otras partículas adheridas a la fibra en la fabricación de celulosa.

Nanostructuras – con J. Saavedra, (c) Doctor Ciencias Ingeniería Química, UdeC, G. Valenzuela, (c) Magís-ter Ciencias Ingeniería Química, UdeC, Dr. R. Rozas, Institut für Materialphysik im Weltraum, Köln

Muchos de los fenómenos físicos que enfrentamos a diario tienen origen en la escala molecular, su comprensión a ese nivel requiere in-formación en general escasa o de difícil acceso. Los experimentos y modelos teóricos muchas veces no son suficientes, y los experimentos cuando posibles son caros. El acelerado avance de los computado-res ha permitido el uso de técnicas de simulación que describen la escala nanoscópica de forma muy detallada y cada vez más realis-ta. Dentro de los métodos de simulación computacional, Dinámica Molecular (DM) es uno de los más adecuados para el modelamiento de sistemas de partículas en la escala molecular (Allen and Tildes-ley 1987). DM consiste en resolver las ecuaciones de movimiento de Newton para un sistema de N partículas, átomos o moléculas, que interactúan de acuerdo a un potencial de interacción. El registro de la evolución temporal del sistema de partículas permite, mediante me-cánica estadística, conectar posiciones y velocidades de partículas con los observables macroscópicos. Además, es posible acceder a detalles microscópicos inalcanzables por otros métodos.

Saavedra (2006, 2009) en su tesis doctoral en curso utiliza DM para el estudio de fases homogéneas y heterogéneas, en particular fenóme-nos de nucleación e interfaciales y propiedades estructurales de sustan-cias puras. Para ello ha desarrollado e implementado un código de DM y variadas herramientas que le han permitido caracterizar el sistema de partículas mediante energía, temperatura, densidad, presión, propie-dades de transporte, función de distribución radial, análisis de vecinos comunes, velocidades de nucleación, imágenes del sistema, entre otras. Para desarrollar sus códigos y herramientas Saavedra utiliza argón como sustancia de estudio, y la aplica con éxito en variadas condiciones. En el estudio de propiedades homogéneas encuentra excelente correspon-

dencia con información experimental para las fases vapor, líquido y só-lido. Los análisis de función de distribución radial, creación de imágenes y análisis de vecinos comunes le han permitido distinguir las diferentes fases y encontrar que la estructura cristalina de su modelo es cúbica cen-trada en las caras (fcc), lo cual corresponde para argón. En el estudio de sistemas heterogéneos trabaja con películas y gotas de líquidos en equi-librio con su vapor. En ambos casos determina los perfiles de densidad y de presiones normal y tangencial, y tensión superficial, mostrando concordancia con resultados experimentales y de otras simulaciones.

Actualmente el estudio de Saavedra se centra en nucleación, para lo cual determina velocidades de nucleación de clusters de líquido desde una fase vapor saturada. Otra arista de su estudio se enfoca al proceso de solidificación donde determina la evolución de estructuras cristalinas desde la fase líquida a la sólida.

Si bien, parte de los esfuerzos hasta ahora se han centrado en la implementación de métodos de estudio de sistemas moleculares, el objetivo final es su aplicación a un material de interés científico pero también aplicado. Actualmente el enfoque de la investigación es al estudio de nucleación de nanoestructuras de cobre sobre superficies. Esperamos que el conocimiento que se pueda generar sirva para en-tender aun más y mejor los metales y sus aplicaciones, en particular las relacionadas con cobre.

La simulación a temperatura constante en DM se consigue me-diante el uso de “termostatos”, que no son otra cosa que un conjunto de ecuaciones de restricción que afecta las velocidades de las partí-culas. El hecho de que DM nace en el año 1957 y los termostatos con base teórica importante recién en 1984 da cuenta de que los termos-tatos no son triviales. Pese a ello han sido escasamente estudiados si se compara con la cantidad de simulaciones orientadas al estudio de fenómenos que hacen uso de los termostatos para sus fines. El termostato teórico más relevante es el desarrollado por Nosé (1984) ya que reproduce el colectivo canónico (NVT), que ha sido fuente de una variedad importante de nuevos termostatos y es aún hoy uno de los más utilizados. En este esquema se extiende el Lagrangiano del sistema incorporando dos coordenadas generalizadas del termostato (υ ,e ). El parámetro que define al termostato es su masa 1Q la que se define en base a la constante de tiempo 1τ . Existe una extensión de este termostato formulada por Martyna (1992) donde se agregan tantos termostatos (con sus respectivas coordenadas y masas) como se desee.

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En su tesis de Magíster, Valenzuela (2009) ha concentrado una parte importante de su esfuerzo en dar una respuesta cuantitativa clara a los efectos que el termostato de Nosé pueda introducir en una simulación de DM mediante la elección arbitraria del parámetro 1τ . Para este fin Valenzuela ha diseñado códigos de DM en Fortran 90 incorporando las cadenas Nosé-Hoover con dos termostatos. Las simulaciones que se han llevado a cabo son de argón líquido modelado con el potencial de interacción de pares Lennard-Jones, el mismo se ha truncado y ajustado al radio de corte preferentemente a 2,5 veces el radio molecular. De las simulaciones se han observado particularmente (1) las fluctuaciones de

energía total para simulaciones equilibradas a una temperatura refT y (2) el espacio de fase del termostato para simulaciones no equilibradas donde la temperatura de referencia es cambiada arbitrariamente.

Simulaciones de equilibrio. En su trabajo Valenzuela muestra las fluctuaciones de energía total, presentadas como capacidad calorífica,

y su variación respecto al parámetro del termostato 1τ . sτ es una constante arbitraria y supuesta representativa del movimiento de las partículas del sistema, su valor es 0.28767 ps-1. En los resultados se puede distinguir una sección central con capacidad calorífica estable

o independiente del parámetro 1τ , que coincide con los resultados experimentales de NIST. También se distinguen otras secciones don-de la capacidad calorífica exhibe valores bien distintos a NIST, una a la izquierda de la sección central con una menor capacidad calorífica ( ) y otra a la derecha con valores de

capacidad calorífica ( 2)/( 21 ≥sττ ) que fluctúan notablemente.

Las capacidades caloríficas se calculan suponiendo que el termostato conduce el sistema de partículas al colectivo canónico por lo que las variaciones en las dos secciones extremas indicarían que allí el ter-

mostato no lo hace. Al usar un segundo termostato 2τ se introduce una corrección importante al actuar del termostato ampliándose nota-blemente la sección en la cual la capacidad calorífica es independiente

de 1τ . Estos resultados muestran que la cadena Nosé-Hoover es una mejora real y significativa al desempeño del termostato de Nosé.

Simulaciones no equilibradas. Se ha observado el espacio de fase

( v ,e ) del termostato 1τ encontrando una dinámica francamen-te oscilatoria para la sección . En base a esta información y otros antecedentes no publicados aún se ha pro-puesto que el termostato tiene una dinámica que es oscilatoria no

solo en esta sección sino para todo el rango de 1τ donde el anzat

p u e -de representar idealmente la dinámica del termostato para todo el

rango de 1τ estudiado. refK es la energía cinética de referencia (re-

lacionada con refT ), 1/1 τω = , ss τω /1= , A y B son paráme-tros ajustables del modelo.

El termostato Nosé-Hoover tiene una dinámica oscilatoria que in-troduce un término de oscilación )( tsenB ω en la energía cinética del sistema que afecta las fluctuaciones de esta energía y la total. El efecto de este término de oscilación en otras propiedades del sistema será analizado en una segunda etapa de la investigación.

Nanofluidos y nanoflujos – con A. Narvaez, (c) Doc-tor Ciencias Ingenierìa Quìmica, UdeC y Universität Stuttgart

Para un amplio rango de aplicaciones la propiedad de transporte más importante de un material poroso es su permeabilidad. En este trabajo examinamos la evolución de la estructura del espacio poroso de empaques ordenados de esferas simple (sc), centrado en el cuerpo (bcc) y centrado en las caras (fcc) a medida que procesos simples dia-genéticos reducen sus espacios porosos. Atención especial se presta a la ocurrencia de transiciones de microestructuras que generalmente producen efectos dramáticos sobre la permeabilidad. Las transiciones de espacios porosos las seguimos a través de longitudes de poro ca-racterísticas o críticas. Calculamos permeabilidad y porosidad para los empaques sc, bcc y fcc. Para la diagénesis usamos modelos geomé-tricos simples que representan compactación de esferas por deforma-ción plástica, compactación por disolución por presión, consolidación por cementación, consolidación por precipitación superficial, hasta que se alcance el límite de porosidad aislada. Para simulaciones de flujo a porosidades seleccionadas usamos el método de lattice-Boltz-mann con 19 velocidades en lattices tridimensionales. La simulación de flujos lentos reptantes a través de canales tridimensionales de di-ferente sección transversal poligonal y de mediana complejidad sirvió para verificar la exactitud del esquema usado de lattice-Boltzmann. Los resultados muestran estructuras plagadas de nanocanales para los cuales se calcula flujo y por tanto permeabilidad (Narváez et al. 2006, 2007, 2009). Investigación en curso incluye simulación de na-nofluidos, que son suspensiones líquidas diluidas de nanoparticulas suspendidas o transportadas por una fase líquida.

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Revista de Ingeniería

Nanoaparatos

Hace un tiempo desarrollamos una teoría cerrada basada en ba-lances poblacionales para predecir de manera rigurosa las transiciones tipo primer orden de las microestructuras de espacio poroso en redes bidimensionales y tridimensionales que sufren reducción de acuerdo a ciertos procesos de encogimiento (Rozas y Toledo 2006a,b). La veri-ficación experimental de las transiciones y de la ley de potencia entre la permeabilidad y el cuadrado de la longitud característica con la porosidad en el factor de proporcionalidad en redes bi y tri dimensio-nales ha sido presentada por Díaz y Toledo (2005). El trabajo muestra una serie de micromodelos de espacios porosos impresos mediante microlitografía por Diaz y Toledo, de 40×98 mm2, correspondientes a una red cuadrada de 12×25 poros a distintas etapas de compac-tación. La distribución inicial de tamaño de poros es uniforme entre 1,5 y 3,0 (adimensional). El trabajo también muestra datos experi-mentales de permeabilidad-porosidad para la serie de micromodelos; los datos comparan muy bien con resultados de lattice-Boltzmann y simulaciones de Monte Carlo (Quispe et al. 2004, 2005). A pesar de estos avances, todavía está pendiente la verificación de la ley de potencia y la universalidad de sus exponentes. Investigación en curso incluye la optimización de un protocolo para imprimir aparatos con canales microescala, y los correspondientes estudios de flujo.

Equipamiento e instrumentación

Nuestro laboratorio cuenta con equipamiento e instrumentación estado del arte que lo convierte en uno de los más completos del país en ciencia de superficies. Un listado resumido de equipos e instru-mentos incluye Espectroscopio de Fotoelectrón de Rayos X (XPS) VG ESCALAB 220iXL (Inglaterra), Balanza Langmuir Blodgett, KSV-3000-2 (Finlandia), Tensiómetro SIGMA 700, KSV (Finlandia), Microscopio de Fuerza Atómica, AFM-3, Digital Instruments (USA), Microscopio de Efecto Túnel, STM-3, Digital Instruments (USA).

Reconocimientos

La investigación resumida en este artículo ha sido posible en gran parte por las personas involucradas y también por el financiamiento con que hemos contado. Es muy grato reconocer el apoyo en distin-tas etapas del trabajo de Fondecyt, Fondef, Fondap, CORFO y diversas empresas como Codelco-IM2, Codelco-Chuquicamata, Codelco-El

Teniente, Biosigma, CMPC-Inforsa, CMPC-Santa Fe, NorskeSkog Bío Bío, SQM. Actualmente nos apoya Conicyt a través del proyecto Fon-decyt 1090781 “Preparación de bionanotubos mediante ensamblaje de péptidos y proteínas y fabricación de nanotubos metálicos usando bionanotubos como molde”, y Cluster Minero de Innova Chile (CORFO) a través del proyecto 08CM01-18 “Flotación de minerales de cobre con aguas salinas, con respaldo de BHP Billiton, Anglo American, An-tofagasta Minerals y AMIRA internacional.

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Revista de Ingeniería

Introducción

Para cualquier país, sobre todo uno en vías de desarrollo rápido y sostenido como Chile, ha resultado difícil formular una política ener-gética coherente que a la vez satisfaga criterios técnicos, económicos y socio-políticos, incluyendo desde luego las importantes limitacio-nes ambientales para cada uno de estos criterios. Sin embargo, en los últimos tres decenios - desde las primeras ‘crisis’ del suministro (y más bien del precio) de petróleo - la necesidad de contar con tal estrategia ha sido cada vez más obvia. Dadas las complejidades inhe-rentes en la definición de criterios e implementación de políticas, ha sido comprensible la tentación de concentrar todos los esfuerzos en el aprovechamiento de oportunidades coyunturales como la del gas natural argentino e incluso, más recientemente, la del gas natural li-cuado; pero es imperdonable depender de coyunturas. Aquí presenta-mos en forma concisa una tal política energética desde la perspectiva de ingeniería química, es decir, analizando las ventajas y desventajas de cada una de las opciones tecnológicas, pero considerando tam-bién, dentro de lo posible, las principales consecuencias económicas y ambientales, sobre todo aquellas de mediano y largo plazo (ver cua-dro siguiente). Ignorar las bases de cualquiera de los vértices de este triángulo conduce a ‘políticas’ equivocadas, fácilmente transformables a crisis. Es de esperar que ya hayamos aprendido, por ejemplo, que el mercado no puede regular bien el sector financiero y mucho menos el sector energético, en el cual las inversiones de hoy darán fruto tan sólo en los próximos decenios.

Energía para Chile desde la perspectiva de Ingeniería Química

Ljubisa R. Radovic*,**, Ximena García*, Claudia Ulloa***, Alfredo L. Gordon*

*Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Concepción**Department of Energy and Mineral Engineering, Penn State University***Centro EULA, Universidad de Concepción

Es conveniente, aunque a veces ‘peligroso’, dividir la discusión en-tre fuentes energéticas convencionales y las no convencionales. Aquí adoptaremos tal clasificación, pero con un claro criterio distintivo: las energías convencionales son aquellas cuya implementación tecnoló-gica ha sido desarrollada y probada a nivel comercial. Naturalmente, ponemos énfasis especial en aquellas alternativas que han sido in-vestigadas en nuestro Departamento gracias a numerosos proyectos financiados por FONDECYT, FONDEF y otras instituciones nacionales e internacionales. Por último, tenemos presente el hecho simple, pero demasiadas veces olvidado, que si Chile pretende continuar creciendo con un 5% de aumento promedio anual del PIB, tendrá que incre-mentar su capacidad eléctrica instalada en ca. 500 MW al año.

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En el siguiente cuadro se resume la matriz energética nacional. Su ‘famosa’ falta de diversificación se debe principalmente al hecho que el consumo es incongruente con los recursos nacionales: lo que me-nos tiene Chile es gas y petróleo y lo que más tiene es carbón, caídas de agua y biomasa. En efecto, según datos de la Comisión Nacional de Energía (CNE), Chile debe importar el 72% de las fuentes primarias de energía, siendo el petróleo el más importante, con una participación del 41% y por su monopolio en el sector transporte y como respaldo en las centrales termogeneradoras de electricidad.

La importación del gas argentino (ca. del 80% del total utilizado en el país) se justificaba mientras éste era barato. Está por verse si las importaciones de gas natural licuado (GNL) -- alternativa selecciona-da para minimizar las dificultades asociadas al suministro de gas -- se podrán hacer con precios competitivos. Analizando su ciclo produc-tivo (licuación, transporte de muy larga distancia y regasificación), esto parece poco probable, sobre todo al considerar que las reservas mundiales no son mucho mayores que las de petróleo y que Chile tendrá que competir con los países industrializados para conseguirlo, siendo este recurso cada vez más popular ya que sus emisiones de CO2 son menos de la mitad que las de carbón, según se muestra a continuación:

(gas natural)

(carbón subbituminoso)

Tecnologías ‘convencionales’

En los siglos XVIII y XIX el carbón ha ido reemplazando la madera como el principal combustible para la civilización, y esta transición hizo posible la Revolución Industrial. En los siglos XIX y XX el petró-leo y gas natural han ido reemplazando el carbón. En el siglo XXI los combustibles fósiles - sobre todo carbón, pero también petróleo y gas natural - serán paulatinamente sustituidos por biomasa (a falta de un apoyo social más decisivo para continuar la construcción de centrales nucleares) y, más adelante, por energía solar, para así llegar a la uti-lización ‘sostenible’ de recursos renovables. La diferencia conceptual y práctica entre ‘madera’ y ‘biomasa’ es importantísima (además de irónica, desde el punto de vista histórico): la primera (en efecto, leña) es energía convencional y no renovable; la segunda es convencional pero renovable, pues se debe plantar y cosechar a la misma velocidad, y así se reducirán al mínimo las emisiones de CO2. Pero la biomasa no se podrá usar como se usa(ba) la leña, en combustión dispersa, ineficiente y altamente contaminante.

Será entonces inevitable volver a usar el recurso energético más abundante en el planeta: carbón. Pero la sociedad debe velar que esto se haga con las eficiencias más altas posibles, por sus altas emisio-nes de CO2. Esto ya está ocurriendo en el resto del mundo, y es lo más lógico para Chile con sus abundantes reservas en Magallanes. De hecho, la gran mayoría de las plantas generadoras de electricidad en construcción utilizarán carbón. Según las palabras (“El Sur”, 28 de Mayo 2009, p8) del ex-secretario de la CNE, Sebastián Bernstein, “el Gobierno resolvió la crisis energética con más mercado” y el gas argentino se “sustituyó por el petróleo y éste va a ser sustituido por carbón, hidroelectricidad y energías renovables no convencionales”, comentarios de elogio pero que se podrían interpretar mal: la con-tribución de las dos últimas, sobre todo de las ERNC, es por ahora mínima. Desgraciadamente, no hay indicios de que, para este ‘renaci-miento’ de carbón en Chile, se hayan exigido o adoptado tecnologías modernas de alta eficiencia y mínimas emisiones de contaminantes convencionales, sobre todo NOx.

Las otras energías convencionales pero en principio reno-vables son la hidroeléctrica y la nuclear. La opción hidro merece una constante evaluación en Chile por sus dos grandes ventajas adiciona-les: es de alta eficiencia (>90%) por su baja generación de entropía y su impacto ambiental (en términos relativos) es mínimo, sobre todo

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Revista de Ingeniería

con respecto a la calidad del aire. Pero su talón de Aquiles, además de la frecuente ubicación demasiado alejada de los centros de consumo, es el bajo factor de utilización de capacidad por la creciente irregula-ridad de los ciclos hidrológicos, sobre todo en el Sistema Interconec-tado Central (SIC). La opción nuclear no debe descartarse tampoco, por su gran ventaja de nula emisión de gases invernadero, pero su impacto en Chile, si se toma la decisión ahora de incluirla, no se verá en por lo menos 20 años.

Tecnologías no convencionales

Estas tecnologías, sobre todo las ERNC (energías renovables no convencionales), han adquirido una creciente popularidad. Se trata de un desarrollo positivo y es importante que las ERNC se mantengan en toda discusión de políticas energéticas. Pero ni se puede ni se debe esperar mucho de ellas a corto y mediano plazo. La retórica política se puede contrarrestar al ponerle cifras realistas a la simple ecuación de energía cinética:

Con una eficiencia máxima del orden de 50% y considerando va-riaciones razonables en la velocidad de viento (v) y diámetro de héli-ces (d), esto significa que la energía eólica (con ca. 1 MW de potencia eléctrica en cada ‘aerogenerador’), lejos la más compe-titiva entre las ERNC, puede contribuir poco a los 500 MW de nuevas instalaciones anuales que necesita el país. La energía geotérmica también merece mención pero no más que eso: a falta de mapas detallados que identifiquen y demuestren el potencial existente, es una ilusión pensar que su aporte en los próximos 20 años puede ser más que modesto.

Una propuesta factible para Chile

En su última cuenta pública, la Presidenta gastó (según “El Mercurio” de Mayo 29, 2009, pC2) tres mi-nutos y 49 segundos en comentarios sobre energía y

medio ambiente, mucho menos - como era de esperar - que en su análisis de la crisis económica y medidas pro empleo (15:22); para evitar futuras crisis económicas, y sobre todo las climatológicas, nadie duda que se requiere más discusión y consenso entre políticos, econo-mistas e ingenieros. Hará falta que en futuros sumarios sobre la ener-gía aparezca más y mejor información sobre políticas energéticas que la proporcionada por uno de los principales formadores y seguidores de la opinión pública (“El Mercurio”, op.cit., pC2): “Da cuenta: Traba-jo con consorcios para obtener biocombustibles en el sector forestal. Desarrollo de proyectos con gas natural licuado. Anuncia: Se abrirá un concurso para abrir planta de concentración solar. Instalación de proyectos eólicos y desarrollo de geotermia, y trabajo para obtener biocombustibles de algas”.

Con todo lo dicho anteriormente, éstas son consideraciones casi cosméticas, pues eluden las grandes decisiones tan imperativas para un país que necesita 500 MW de nueva electricidad al año. Para fo-mentar la discusión que ojalá pronto conduzca a tales decisiones, aquí ofrecemos las opciones claves que tienen más sentido para el corto y mediano plazo (5-20 años):

(a) En el sector transporte, hacer los esfuerzos por introducir cada vez más biocombustibles (ver Figura 1), conscientes (al estudiar el ejemplo de Brasil) que éste será un proceso de larga duración. En el transporte público, por esta razón y para combatir el smog de una manera mucho más efectiva, es imperativo utilizar cada vez más gas, sobre todo aquel obtenido a partir de abundante car-

Figura 1. Concepto moderno (integral) de una refinería de carbón y/o biomasa: energia y materiales de alto valor agregado para el siglo XXI.

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bón nacional. (Entre tantos problemas que tiene Transantiago, el hecho de que sus buses no están obligados a usar gas natural es quizás el más escandaloso.)

(b) En el sector eléctrico, el país se debe concentrar en nuevas tecno-logías de uso de carbón, convencionales pero mucho más eficien-tes y limpias que las del siglo XX (combustión en lecho fluidizado y gasificación integrada con ciclo combinado), y complementarlas con el desarrollo de todo el potencial hidroeléctrico, eólico y solar. Para mediano y largo plazo es importante intensificar la prospec-ción geotérmica y la preparación de infraestructura nuclear. Usar petróleo o gas natural para generar electricidad en el siglo XXI no sólo es casi un crimen desde el punto de vista de distribución de recursos (y para qué hablar de consideraciones termodinámicas en el caso de GNL), sino conducirá a costos prohibitivos para un país en vías de desarrollo.

(c) En el sector residencial y comercial, claramente el énfasis debe-ría ir por el uso de gas (GNL y/o de carbón), junto al incremento sustancial de la eficiencia energética; esto último requiere cambio de hábitos de consumo y liderazgo del estado, fomentando la ca-

lidad térmica de las viviendas y, aquí sí (como complemento), uso mayoritario de ERNC (por ejemplo, paneles solares para calentar agua, electricidad solar en lugares remotos, uso de electricidad eólica en fincas con venta de excedentes a la red eléctrica central). En la Figura 1, además de ilustrar las opciones ya mencionadas,

se pone especial énfasis en una consideración que es obvia para los ingenieros químicos, pero que muchos ingenieros, políticos y econo-mistas todavía no comprenden: por las limitaciones de recursos y el hecho de que la energía solar a gran escala no será posible durante este siglo, al abandonar paulatinamente el petróleo y gas natural y al volver a usar combustibles sólidos, no podemos volver a los siglos XIX y XX y sustituir la refinería de petróleo por una idéntica que use carbón y/o biomasa y se limite a producir tan sólo (bio)combusti-bles líquidos y gaseosos. Las necesidades económicas y ambienta-les dictan a la refinería del siglo XXI (la ‘biorrefinería’) - ya que su materia prima es un sólido - incluir entre sus productos a sólidos de alto valor agregado. Vivimos en la época de nuevos materiales, y la nueva refinería sí puede y debe aprovechar esta situación. Ésta sí es una ‘coyuntura’ real, no la del momento fugaz, sino para los próximos decenios y siglos.

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Revista de Ingeniería

Premio Alumno Integral: Sr. Nicolás Díaz

Alumnos egresados y docentes

Ceremonia de Graduación Ingeniería Civil Química

Premio Facultad de Ingeniería: Srta. Camila Fernández

Premio Mejor Alumno Promoción: Srta. Daniela Espinoza

Representante Centro de Alumnos:

Srta. Nicole Miranda

Representante Ex Alumnos: Sr. Javier Alvarez , Pares y Alvarez

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Revista de Ingeniería

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