Instituto de Desarrollo Tecnológico · 2015-06-15 · Un instituto que apunta a tener una fuerte posición de liderazgo en la creación de conocimiento básico, aplicado, e innovación,

Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química INTEC (UNL – CONICET)

UNL CONICET

Un instituto que apunta a tener una fuerte posición de liderazgo en la creación de conocimiento básico, aplicado, e innovación, así como en la generación de tecnología y su transferencia en diferentes ramas de la Ingeniería y el sector de servicios

Ingeniería de Fotorreactores y DescontaminaciónPolímeros y Reactores de polimerización

Ingeniería de Alimentos Biotecnología

Oleoquímica y CatálisisQuímica Fina y Sustentable - Síntesis Orgánica y Organometálica

Ingeniería y Gestión AmbientalGestión Eficiente de Sistemas de Producción y Distribución

Control de Procesos y Sistemas no lineales Mecánica de Fluidos, Reología y Microfluídica

al mismo tiempo que se forman RRHH altamente calificados.

Qué es el INTEC (UNL – CONICET)?

Unidad Ejecutora Multi-disciplinaria, con fuerte énfasis en ciertos campos de la Ingeniería y la

Tecnología

UNL CONICET

Carreras de Posgrado

Carreras de Grado

Becas para alumnos de grado (Cientibecas)

Cargos docentes

Proyectos de Investigación (CAI+D)

INTEC (UNL – CONICET)Las sinergias de esta sociedad

UNL CONICET

Proyectos de Investigación (PIP)Cargos de

Investigador y CPA

Becas de Posgrado y Postdoctorado

UAT – CCT Santa Fe

INTEC (UNL – CONICET)Las sinergias de esta sociedad

INTEC - 1975

PEMA

Grupo Física

Mecánica Computacional

CERIDE

INTEC

1976 1977-1979

INTEC (UNL – CONICET) – Breve historial

INTEC (UNL – CONICET) Breve historial

INTEC - 1975

PEMA

Grupo Física

Mecánica Computacional

CERIDE

INTEC

1976 1977-1979

INGAR

1980 - 1981 1999

IMAL

2013

CIMEC

IFIS-LITORAL

INTEC - 2013

Edificio INTEC I(Predio CCT)

Edificio Houssay(Güemes 3450)

Planta Piloto(Predio CCT)

INTEC (UNL – CONICET) Situación actual

INTEC (UNL – CONICET) Contexto actual

64 Investigadores CONICET 5 Cargos Exclusivos UNL45 Becarios Doctorales23 Becarios Postdoctorales43 Miembros CPA CONICET3 Art. 9 SINEP 3 Docentes & Administrativos UNL

~24 Pasantes/Tesinistas/Cientibecarios

≈

200 personas

INTEC (UNL – CONICET) Contexto actual

64 Investigadores CONICET

Superiores 4

Principales 9

Independientes 13

Adjuntos 23

Asistentes 15

INTEC (UNL – CONICET) Áreas de Trabajo

• Ingeniería de Fotorreactores y Decontaminación• Polímeros y Reactores de polimerización• Ingeniería de Alimentos • Biotecnología• Química Fina y Sustentable - Síntesis Orgánica y Organometálica• Ingeniería y Gestión Ambiental• Gestión Eficiente de Sistemas de Producción y Distribución• Control de Procesos y Sistemas no lineales • Mecánica de Fluidos, Reología y Microfluídica

Fotorreactores y Decontaminación

“Procesos Avanzados de Oxidación para la Descontaminación del Agua y del Aire”

Pesticidas,Colorantes,Solventes, etc.

Ingeniería de los Fotorreactores

Fotorreactor Cilíndrico UV + H2O2

u Reactor irradiado con una lámpara germicida (40 W, λ=254 nm) y un reflector parabólico de cada lado

u Reactor diferencial dentro de un reciclo discontinuo

Cinética intrínseca de la degradación del ácido dicloroacético en agua

Degradación de un herbicida: glifosato

Concentración óptima de agua oxigenada

Fotorreactor Cilíndrico UV + O3

u Sistema operado en reciclo batch

u Generador de O3

u Columna de absorción de O3

u Cinética de la degradación del ácido dicloroacético

u Reactor cilíndrico irradiado con una lámpara germicida (λ

= 254 nm) y un reflector parabólico sobre cada lado

Reactor Solar Planta Piloto

Reactor solar operado en reciclo discontinuoProceso Fenton (térmico) y foto-FentonInclinación hacia el norte (ángulo = 30°)Degradación de un herbicida (2,4-D):

Control selectivo de malezasEfectos sobre la salud del hombre

Reactor Fotocatalítico

• Sistema emisor: dos lámparas actínicas y dos reflectores parabólicos

• Fotorreactor dentro de un sistema en reciclo

• Descontaminación de agua con: TCE y 4-CP

• Cambio de escala

• Mediciones de toxicidad y biodegradabilidad

Reactor Fotocatalítico para aire

Reactor fotocatalítico de pared corrugada

Lámparas UV a cada lado del reactor

Descontaminación de una corriente de aire con formaldehído

Modelo cinético y evaluación de la eficiencia cuántica

Analizador de Carbono Orgánico

u Medición de Carbono Total (TC), Carbono Inorgánico (IC) y Carbono Orgánico Total (TOC) en agua

Inyección automática de la muestraOxidación catalítica total a CO2

Detección del CO2(TC) Acidificación y similar determinación (IC)TOC = TC - IC

Analizador de Toxicidad Microtox 500

u Ensayos biológicos de toxicidad: estándar internacionalu Bioensayos con la bacteria luminiscente Vibrio fischeri

Fotorreactores y Decontaminación

Posibles aplicaciones•Desarrollo y Diseño de sistemas de tratamiento de aire contaminado o emisiones gaseosas mediante procesos avanzados de oxidación y/o su combinación con procesos convencionales.

•Desarrollo y Diseño de procesos de desinfección de aire y agua mediante el uso de desinfectantes químicos y/o su combinación con radiación ultravioleta germicida.

•Desarrollo y Diseño de sistemas de tratamiento de efluentes y residuos con agroquímicos mediante (i) procesos avanzados de oxidación y (ii) biolechos. Inclusión de bioensayos de toxicidad.

•Remoción de Arsénico en agua

Posibles aplicaciones•Desarrollo y Diseño de sistemas de tratamiento de aire contaminado o emisiones gaseosas mediante procesos avanzados de oxidación y/o su combinación con procesos convencionales.

•Desarrollo y Diseño de procesos de desinfección de aire y agua mediante el uso de desinfectantes químicos y/o su combinación con radiación ultravioleta germicida.

•Desarrollo y Diseño de sistemas de tratamiento de efluentes y residuos con agroquímicos mediante (i) procesos avanzados de oxidación y (ii) biolechos. Inclusión de bioensayos de toxicidad.

•Remoción de Arsénico en agua

Caso de interés

Proyecto: Gestión de Envases de Agroquímicos y sus Contenidos Residuales para el Área de Influencia del Departamento

Castellanos de la provincia de Santa Fe”. Programa Rafaela + Sustentable

OBJETIVO:Aplicar una tecnología de remediación para los efluentes

contaminados con glifosato generados en la planta de reciclado de envases.

Polímeros yReactores de Polimerización

Miembros • 14 Inv./ Profesores • 14 Est. Doctorales• 2 Est. Post-Doct.• 3 Profesionales

Proy. de Investigación• 2 PIP • 3 PICT• 7 CAI+D

Principales áreas

1. Ingeniería de las reacciones de

polimerización

2. Caracterización de polímeros

3. Nuevos polímerosa. Sintéticos;b. Conteniendo nuevos

materiales naturales


Objetivo General:Modelado matemático, control, y optimización de procesos de polimerización para la síntesis de polímeros que posean propiedades diseñadas a medida.

Polimerizaciones estudiadas – “Partners” industriales: • SBR y NBR Rubbers Petrobras SA (Argentina)• Resinas Fenólicas, Ureicas y Petrobras (Argentina), Total (USA) Melamínicas y Estizulia (Venezuela)• Resinas Acrílicas Centro SA (Argentina) • MBS, ABS Kimiker SA (Argentina)• PE y PP


Caracterización de Polímeros

Objetivos generales:Desarrollo de nuevos procedimientos de procesamiento de datos vinculados a:• Cromatografía Líquida de Exclusión (SEC/ GPC);• Dispersión de Luz Estática y Dinámica (DLS and

SLS)• Turbidimetría, Fraccionamiento hidrodinámico

capilar, etc.

COOH

COOH

COOHCOOHCOOH

CO=

NH

AgLátex monodispersos funcionalizados para el desarrollo de reactivos de inmunodiagnóstico

Membranas nanoestructuradas para tratamiento de aguas

Resinas fenólicas y epoxi retardantes a la llama

Polímeros bioinspirados reciclables 400nm

AFM of VBT- VBA micelles

Nuevos Polímeros Sintéticos

Membranas mono y multicapa para liberación controlada de drogas

Hidrogeles y nanogeles para aplicaciones biomédicas

Nanopartículas poliméricas híbridas mediante polimerización en miniemulsión

Resinas acrílicas solubles en agua

Nuevos Polímeros Sintéticos

Resoles modificados con lignina para laminados decorativos

Poliuretanos basados en aceites vegetales

Nanopartículas híbridas conteniendo materiales de fuentes renovables

Nuevos Polímeros basados en Fuentes Renovables


Recubrimiento de alimentosPersigue los siguientes objetivos: mejorar o modificar la apariencia del alimento, prolongar su vida útil evitando su deshidratación, mejorar su resistencia mecánica y/o incorporar aditivos al fluido cobertor con fines específicos (nutrientes, preservantes, etc.) y potenciales ventajas en la formulación de nuevos productos.

0

1

2

0 10 20 30 40 50

h[m

m]

x/t [mm s-1]

0.1

1

10

0.1 1 10

⟨h⟩ x

expe

rim

enta

l [m

m]

⟨h⟩x theoretical [mm]

Up 1.2n =

0.8

0.6

0.4

1

Mathematical model Experimental validation Sensitivity analysis

Withdrawal

DrainingFilm−forming fluid

Upy

h

z

v

τ

x

Air

Film

Plate

g Momentum

Constitutive

Mathematicalmodel

0vtρ ρ∂

+ ∇⋅ =∂

0τ ηγ+ =&

Continuity

0ev v v p Ft

ρ ρ τ∂+ ⋅∇ + ∇ + ∇ ⋅ − =

∂

Region of model

validity

Parameter #1

Para

met

er#2

Dip-coating system

Congelación por hidrofluidizaciónLa hidrofluidización (HF) es un método de congelación de alimentos que se basa en el bombeo de un líquido refrigerante en dirección ascendente por medio de orificios o boquillas hacia el interior de un recipiente ocupado por líquido refrigerante, generando chorros sumergidos de líquido y obteniéndose un medio altamente turbulento en contacto directo con el alimento, además de altos coeficientes de transferencia superficial.


Caracterización reológica y fisicoquímica de matrices alimenticias lácteas:•Interacciones coloidales y comportamiento reológico de dispersiones de micelas de caseína de leche: El objetivo de esta línea de investigación es caracterizar el comportamiento reológico de concentrados de leche en diferentes condiciones fisicoquímicas e inferir sobre la estabilidad coloidal de leches concentradas, acidificadas y enriquecidas con minerales.

•Comportamiento reológico y fisicoquímico de postres congelados formulados a base de proteínas de suero y almidón modificado. El objetivo de este estudio es evaluar desde el punto de vista reológico la potencialidad de mezclas de almidón modificado y proteínas de lactosuero para la producción de postres.


Alternativas tecnológicas para elaborar alimentos saludables:•Estudio de sistemas de transporte de componentes activos en productos lácteos. Caracterización de matrices encapsulantes a base de proteínas de suero lácteo.

•Reducción del contenido de sal y/o de colesterol en diferentes variedades de quesos Argentinos.

•Estudio de las propiedades funcionales y nutricionales de hidrolizados de proteína láctea para evaluar su uso en la formulación de alimentos con mayor valor nutricional.

•Evaluación de la presencia de compuestos de interés nutricional e industrial en cultivos de microalgas, con especial énfasis en el estudio de las condiciones de cultivo que permitan la producción de astaxantina a partir de la cepa Haematococcus pluvialis.


Biotecnología•“Recuperación de aceites vegetales excedentes de frituras para la obtención de biocombustibles a través de transformaciones enzimáticas”,

•“Biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos empleando cultivos mixtos de bacterias y hongos degradadores aislados de la región”.

•“Deshidratación de alimentos por uso combinado de microondas y vacío”.


Recursos renovables

Productos que se focalizan en el agregado de valor

Oleoquímica y Catálisis

Espectroscopía Molecular In-situ y Operando: Se investigan por estas técnicas las características fisicoquímicas y catalíticas -en fase condensada- de sistemas basados en enzimas libres/soportadas y sólidos ácidos para aplicaciones eco-compatibles en la industria farmacéutica y oleoquímica.

Procesos Oleoquímicos: Estudio de aspectos fundamentales y alternativas de diseño de unidades de proceso capaces de dar productos químicos básicos o intermedios a partir de aceites vegetales, para contribuir al avance de una oleoquímica basada en recursos renovables.Catálisis Heterogénea: Desarrollo de catalizadores y estudios de base que priorizan la catálisis ambiental, tanto por vía de la síntesis de metanol y/o dimetiléter (DME) por reciclado catalítico (hidrogenación) de dióxido de carbono, producción de hidrógeno por reformado de alcoholes y su purificación posterior mediante las reacciones de desplazamiento de gas de agua y de oxidación preferencial de monóxido de carbono.

Oleoquímica y Catálisis

Progestágenos modificados e implantes mejorados para el control farmacológico del ciclo estral bovino: La liberación controlada de drogas desde plataformas poliméricas está revolucionando la administración de moléculas bioactivas y encontrado crecientes aplicaciones farmacéuticas, clínicas, veterinarias, etc. Se ha motorizado un mercado en medicina veterinaria, principalmente para control del ciclo estral, promoción del crecimiento, control de ecto y endoparásitos, y vacunas. Diseño de Sistemas Poliméricos para Liberación Controlada de Drogas Oncológicas Mediante Formación in situ de Geles: El objetivo del proyecto es la ingeniería de diseño de sistemas biopoliméricos médicos biodegradables para liberación controlada de mono y multidrogas aplicadas a protocolos terapeúticos oncológicos mediante proceso de termogelificación in situ intratumoral. El presente estudio corresponde al desarrollo del dispositivo con un polímero ultrapuro, biodegradable modificado por reacción química y biomédico.

Química Fina y Sustentable –Síntesis Orgánica y Organometálica


Desarrollo de nuevos procesos de pegilación de proteínas: La unión covalente polietilenglicol (PEG) a moléculas y materiales biológicamente activos ha despertado un gran interés en la industria farmacéutica. Esta tecnología, conocida como pegilación (pegylation), es usada para mejorar las propiedades biofarmacéuticas de varias biomoléculas, posibilitando una nueva generación de productos de acción prolongada, más efectivos y seguros. Esta línea se enfoca al desarrollo de tecnología novedosa y superadora para la síntesis de PEG activados.

Diseño y Síntesis de novedosos Ligandos Quirales Derivados del Taddol. El diseño y síntesis de ligandos quirales que permitan obtener buenos excesos enantioméricos en reacciones de catálisis asimétrica es un área de investigación y desarrollo muy activa tanto en el sector público como en el sector privado. Se propone obtener ligandos cuyos TON (TurnOver Number) sean elevados, de forma de obtener procesos más eficientes y económicamente aceptables. En este sentido el grupo ha desarrollado durante los últimos años varios novedosos ligandos quirales derivados del TADDOL..

O

O OP

OH

H

OO

O OP

OH

H

OO

OOPO

H

H

O

3 (30%) 4 (86%)

O

O OP

OH

H

Ph

O

O OP

OH

H

PhO

OOPO

H

H

Ph

5 (35%)

6 (46%)

O

O

O OP

OH

H

O

7 (32%)

O

O OP

OH

H

OPh

8 (17%)

O

O OP

OH

H

N

9 (33%)


Control de Procesos y Sistemas no lineales

• Gestión Óptima de Cadenas de Producción y Distribución

• Scheduling Predictivo y Reactivo de Procesos Industriales

• Integración Informática de Organizaciones

• Control de Procesos

• Sistemas No Lineales

• Estrategias de programación de operaciones en plantas “batch” multiproducto con tanques intermedios.

• Estrategias de programación de las operaciones en redes de poliductos.


• Operación óptima de sistemas de distribución de múltiples productos mediante flotas de vehículos

• Manejo óptimo de operaciones de carga y descarga de petróleo crudo desde buques a tanques y alimentación a torres de “topping”.

V6 tour

V5 tour

V4 tour

V3 tour

V2 tour V

1 tour


• Coordinación y sincronización de redes logísticas.

• Rediseño de redes de distribución.

• Integración de decisiones “warehousing” y ruteo.

• Diseño de estrategias de transbordo.

• Localización óptima de almacenes.

• Integración informática de cadenas de suministro (CS). Ontologías de la cadena de suministros.

• Especificación de sistemas de evaluación de desempeño de CS.

• Modelado de información de productos.


Control de Procesos•Control avanzado y optimización de procesos: Desarrollo de técnicas de control avanzado, principalmente control predictivo basado en modelos (MPC).•Re-identificación en línea de procesos: Se utilizan y proponen métodos de identificación avanzados, que permiten obtener modelos dinámicos (de índole diversa) para ser utilizados en los métodos de control basados en modelos de predicción.•Monitoreo y Control Estadístico de Procesos: Desarrollo de herramientas para monitorear el nivel de desempeño de aplicaciones de control predictivo multivariable, tales que permitan identificar mejoras y/o oportunidades de mejoras. Se persiguen los objetivos de: (i) Facilitar las tareas de seguimiento de las aplicaciones de MPC basadas en la tecnología DMC Plus, (ii) Determinar el nivel de desempeño de las aplicaciones de control multivariable, (iii) Detectar y diagnosticar causas asignables a condiciones de bajo desempeño, (iv) Proveer pautas de corrección de las anormalidades detectadas.


Sistemas No Lineales•Optimización en tiempo real y control óptimo de procesos: Se abordan problemas numéricos asociados a las ecuaciones de Hamilton.

•Aplicaciones en Biomedicina: Modelación y aplicación de herramientas de control a procesos de la biomedicina, en especial al tratamiento del VIH-SIDA y de la hipertensión arterial.

1500 2000 2500

40

45

50

55

60

Tiempo

Vapor

(x1)

x1 estimado y filtrado

x1 del modelo identificado

x1 medido (con ruido)


Sistemas No Lineales•Procesos gobernados por EDPs: Se abordan procesos gobernados por ecuaciones en derivadas parciales (EDPs) que son clásicos en Ingeniería.

•Control en tiempo real mediante computación en paralelo:

02

46

810 0

0.51

1.52

2.53

−100

−50

0

50

100

Time tx−discretization

Con

trol

led

stat

es


Reología y Fenómenos de Transporte de Polímeros Sintéticos y Naturales

• Caracterización de Hidrogeles y Membranas Colagénicas.

• Caracterización Electroforética y Viscosimétrica de Aminoácidos; Péptidos y Proteínas

Se caracterizaran reológicamente suspensiones coloidales precursoras de colágeno para ser procesadas vía laminado y obtener películas biocompatibles y biodegradables de interés en las industrias alimenticias y biotecnológicas. Se introducen innovaciones que mejoraran la respuesta reológica-mecánica de esta membrana en diferentes deformaciones funcionales. Asimismo se logra un método de caracterización mediante la generación de modelos reológicos- electrocinéticos y la evaluación de propiedades fisicoquímicas de la microestructura del material formado.

Caracterización de Hidrogeles Polianfolíticos

Reología y Fenómenos de Transporte de Polímeros Sintéticos y Naturales

Mecánica de Fluidos, Reología y Microfluídica

El objetivo general es el desarrollo de dispositivos analíticos miniaturizados, denominados laboratorios en chips (lab-on-chip), con aplicaciones en tecnología química, biotecnología y diagnóstico médico.El objetivo específico comprende los fundamentos y el modelado físico- matemático, para el diseño, simulación, y operación de los microdispositivos.El trabajo es esencialmente multidisciplinario, y se realiza en colaboración con otros laboratorios, principalmente para la fabricación y la simulación computacional.


Microfluídica


El objetivo general es el modelado numérico (método de elementos finitos) de flujos viscosos con superficies libres, donde la escala de longitud relevante va de las micras al milímetro. Ejemplos de estos problemas son los flujos de recubrimiento, problemas de inestabilidad capilar (Rayleigh, Faraday), flujos bifásicos en conductos capilares, y distintas aplicaciones en el área de impresión. El enfoque principal radica en los aspectos fundamentales del problema fluidodinámico subyacente en estos procesos.

Flujo de Fluidos con Superficies Libres y Dinámica Interfacial

Recubrimiento por inmersión/extracción:En este proceso el sustrato sólido se extrae de un baño conteniendo el material de recubrimiento en estado líquido. El proceso se realiza usualmente a velocidad de extracción controlada. Las geometrías más simples consisten en sustratos planos y fibras cilíndricas. Algunos aspectos de interés del problema son la influencia de la inercia (cuando la velocidad de extracción es del orden del metro por segundo o mayor, como es común en la industria), de la presencia de agentes tensioactivos, o del confinamiento cuando la fibra se extrae desde el interior de un orificio o un tubo capilar.



Impresión y estabilidad de filamentos líquidos Impresión por rotograbado:



Ingeniería y Gestión Ambiental

• Termodinámica y Procesos de Ingeniería Ambiental

• Estudios y Aplicaciones de Tecnologías Ambientales para la Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos.

• Obtención de Bioetanol como método de tratamiento de efluentes de bebidas azucaradas.

• Tratamiento de efluentes de la industria cervecera. Recuperación de etanol y fermentación de las vinazas; producción de vinagre de cerveza

Termodinámica y Procesos de Ingeniería Ambiental

La línea Termodinámica y Procesos de Ingeniería Ambiental estudia el tratamiento de líquidos cloacales para determinar el destino de los contaminantes emergentes y la posibilidad de recuperación energética de los lodos. El estudio incluye un análisis de ciclo de vida para determinar el impacto ambiental y social del tratamiento.


Estudios y Aplicaciones de Tecnologías Ambientales para la Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos

Se trabaja en el tema de gestión de residuos sólidos, en distintos niveles, desde lo estrictamente académico como modelado de procesos biológicos de residuos domésticos y optimización de la calidad de productos de procesos aeróbicos (becas de doctorado y posdoctorales), aplicaciones tecnológicas a problemas regionales (compostaje de residuos industriales biodegradables de lácteas, frutihortícola, land farming, etc.) hasta asesorías a Municipios y Comunas en problemas varios de gestión de residuos y proyectos sociales (remediación basurales, optimización sistemas de separación y biodigestores de residuos urbanos, evaluaciones ambientales de rellenos sanitarios, problemas de contaminación ambiental, etc.)


Estudios y Aplicaciones de Tecnologías Ambientales para la Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos


Obtención de Bioetanol como método de tratamiento de efluentes de bebidas azucaradas.Se aprovechan efluentes de la industria de gaseosas (gaseosas fuera de especificación, devoluciones, etc.) contienen entre el 10 y el 12 % m/v de carbohidratos, con una DQO del orden de 140.000 mg O2/L. El elevado contenido de carbohidratos de estos efluentes permitió visualizarlos como materia prima para la producción de bioetanol por fermentación alcohólica. Tratamiento de efluentes de la industria cervecera. Recuperación de etanol y fermentación de las vinazas; producción de vinagre de cerveza.En la industria cervecera, las purgas de fermentación y reposo, así como la cerveza rechazada internamente por políticas de calidad o en la zona de envasado, sumada a la que retorna del mercado, conforman un efluente que hoy en día está sub-valorado por parte de las industrias y que puede ser aprovechado.


Instituto de Desarrollo Tecnológicopara la Industria Química

INTEC (UNL–CONICET)

UNL CONICET

Instituto de Desarrollo Tecnológicopara la Industria Química

INTEC (UNL–CONICET)

Muchas gracias por la atención!!

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