1. INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA

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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA Ing. Fernando Cano Legua

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INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA QUÍMICA

Ing. Fernando Cano Legua

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Desde sus orígenes, el hombre ha tenido que cubrir una serie de necesidades que les han obligado a transformar los productos que la naturaleza le ofrecía. Estas necesidades se han incrementado a lo largo de su historia, ya que, a medida que se satisfacían unas, aparecían otras nuevas. Esto ha traído consigo que el grado de transformación de los productos naturales haya sido cada vez mayor y más complejo.

El descubrimiento del fuego origina la aplicación de las primeras operaciones de proceso a las necesidades humanas (alimentación, vivienda, vestido, transporte, etc.).

De entre las operaciones de proceso, fue quizás la filtración la primera en ser utilizada por el hombre, pues existen pruebas documentales de su utilización 5000 años a.C. durante la dinastía del Imperio Antiguo de Egipto. Otros procesos conocidos ya en la antigüedad son: la fermentación para obtener vino; la obtención de materiales cerámicos; la obtención de tintes; la metalurgia del cobre y la obtención de sal común mediante evaporación del agua de mar por energía solar.

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Caben mencionar otros procesos posteriores, pero igualmente muy antiguos: los hornos de cal de Mesopotamia (2500 a.C.); la obtención del bronce (3000 a.C.) y la obtención del hierro (1500 a.C.).

No obstante, aunque estas operaciones de proceso son la base y el origen de las modernas operaciones unitarias, no se pueden considerar como constituyentes de una industria química propiamente dicha. Su escala de operación, su desarrollo y la forma de introducir modificaciones al proceso, totalmente empírico, hacen que se les considere como procesos artesanales.

Hasta la edad moderna, no se puede hablar del inicio de las actividades industriales. Durante el siglo XVI, se busca la "verdad" a través del análisis metafísico, lo cual tuvo como consecuencia la observación y el análisis de hechos de forma empírica, aportando la experimentación y el razonamiento inductivo como herramienta.

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La "revolución científica" que tvo lugar durante el siglo XVII se basó en el concepto del empirismo racionalista de que "solo se conceptúa lo que se puede medir y lo que se mide se ordena".

A finales del siglo XVII, aparece en Inglaterra una nueva forma de producción: "la manufactura", que sin modificar las técnicas de producción, si establece una verdadera división del trabajo y fija las bases necesarias para la evolución hacia la producción mecanizada.

Durante el siglo XVIII, se acumulan conocimientos que al final de ese siglo y principios del siguietnte son aplicados, lo que desemboca en la "revolución industrial", que modifica las relaciones sociales y separa a las clases productivas.

La moderna industria química comienza realmente su desarrollo a mediados del siglo XVIII cuando Ruerbruch (1746) pone a punto el método de las cámaras de plomo para producir ácido sulfúrico, y cuando Leblanc (1971) desarrolla el proceso para producir sosa, se acelera dicho desarrollo.

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La moderna industria química trajo consigo que la forma de "hacer química" que hasta ese momento se había utilizado no fuera capaz de dar respuesta a las nuevas necesidades que eran demandadas. Se produce en consecuencia un vacío que debe cubrir una nueva disciplina que pueda dar satisfacción a estas necesidades creadas por la moderna industria química. Este vacío deberá ser cubierto por lo que, hoy en día, se conoce como Ingeniería Química.

Sin embargo, la profesión de Ingeniero Químico no se desarrolla de un modo inmediato y paralelo con la moderna industria química sino que la profesión comenzará su desarrollo con casi un siglo de retraso. Ello se debe, como indica W. Lewis, a que los químicos de aquella época se limitaron a buscar resultados inmediatos y que aportaron soluciones a un problema concreto y determinado. A diferencia de los ingenieros de otras ramas, no buscaron sentar bases generales que permitieran la aplicación a otros procesos ni tampoco soluciones tecnológicas más amplias.

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ORIGEN DE LA INGENIERÍA QUÍMICA

El origen de la ingeniería química suele situarse en Inglaterra con la publicación en 1880 por George E. Davis, en Manchester, de sus lecciones de Ingeniería Química seguidas en 1901 por su libro Handbook de Ingeniería Química.

Posteriormente esta ingeniería se desarrolla en varios países de Europa y en Estados Unidos. Así pues la Ingeniería Química ha cumplido mas de un siglo de actividad como rama independiente de la química y de otras ingenierías.

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En la actualidad la Ingeniería Química se encuentra en una situación paradójica:

Por un lado se encuentra en medio de muchas tecnologías efectivas para atender necesidades sociales y requerimientos económicos de tipo global, tales como ahorro de energía y de materias primas, protección ambiental, salubridad, suministro de alimentos y elaboración de nuevos productos para una mejor calidad de vida.

Por otro lado, las industrias de procesos aún tienen una mala imagen entre la comunidad, la cual considera a estas como responsables de la contaminación de nuestros alimentos y del medio ambiente, mientras las personas jóvenes y los estudiantes están menos atraídos por una profesión donde el empleo está en decadencia, debido principalmente al progreso de la Ingeniería Química misma, la cual ha inducido ganancias considerables en productividad.

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¿QUIÉN INVENTÓ LA INGENIERÍA QUÍMICA?

George E. Davis dictó su primer curso de Ingeniería Química en Manchester (U.K.) en 1887 y escribió el primer libro de Ingeniería Química en 1901. El mismo año, Albin Haller fundó una de las primeras escuelas de Ingeniería Química en Nancy (Francia) y declaró que la educación debería contar con la investigación.

Un año después, en 1888 Lewis Mills Norton estableció su famoso curso sobre "Ingeniería Química" en MIT (U.S.), mientras en Alemania Fritz Haber se hizo famoso con los principios de la síntesis industrial del Amoniaco en 1906.

Pero el principal adelanto proviene de Artur D. Litte en 1915 con el concepto de operaciones Unitarias, el cual se puede aplicar a muchos procesos industriales independientemente del cual sea el producto a elaborar.Los franceses anotan que Lavoisier ya había anticipado el concepto de Operaciones Unitarias en una carta profética a la Convención Nacional de la Revolución Francesa en 1793.

J. Wei consideró el concepto de Operaciones Unitarias como el primer paradigma de la Ingeniería Química.

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El segundo paradigma surgió en 1960 con la "Revolución Científica" causada por la publicación del famoso libro de Bird, Steward y Ligtfoot "Fenómenos del Transporte".

La Ingeniería Química ganó respetabilidad científica y el Ingeniero Químico se vuelve capaz de entender, analizar y explicar el comportamiento detallado de los procesos, abriendo el camino a la modelación matemática. Esta Revolución Científica dio una base sólida para el desarrollo de la Ingeniería de la Reacciones Químicas, Ingeniería Bioquímica y la ciencia de las separaciones de los años 70.

La crisis del petróleo y la demanda creciente de tecnologías limpias y seguras en el marco del Desarrollo Sostenible fueron fuertes incentivos para investigar y desarrollar nuevos procesos.

A mediados de los años 80 se llevaron a cabo reflexiones intensas para reconocer nuevas fronteras en Ingeniería Química. Los Europeos tomaron parte activa en estas discusiones, pero también indicaron que la principal destreza del Ingeniero Químico, la cual es esencialmente la industria, no debe ser despreciada.

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A principios de los años 90 la respuesta a temas globales y la necesidad de desarrollar procesos intrínsecamente limpios y benignos para el medio ambiente guían el concepto de "Procesos tecnológicos de Precisión" e "Intensificación de Procesos" para aumentar la productividad, selectividad y seguridad.

¿Qué hace al Ingeniero Químico exitoso en un mundo competitivo?

Existen probablemente varias razones. Los Ingenieros Químicos han desarrollo la mentalidad de resolver problemas y tratar sistemas complejos bajo diferentes restricciones.

En particular, ellos están familiriarizados con cambios químicos enlazados con procesos hidrodinámicos y de transferencia, los cuales se llevan a cabo en múltiples escalas de tiempo y de longitud, y ellos saben como representar estos fenómenos por medio de modelos apropiados.

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Esta auto adaptación ha mostrado su efectividad en diferentes áreas industriales. Los ingenieros Químicos han demostrado su habilidad para absorber principios de otras disciplinas con el propósito de desarrollar nuevas ciencias tales como la bioquímica, biomedicina o ingeniería de materiales.

Se debe hacer mención especial del papel que desempeñan los Ingenieros Químicos en las ciencias vivas para resolver problemas difíciles en el área de la Ingeniería de Tejidos, desarrollo de drogas y genética. El Ingeniero Químico a menudo ha sido reconocido como un “Solucionador de problemas" o un "Director de orquesta". El puede tocar diferentes instrumentos solo, al igual si compite con los otros solistas, pero él sabe que puede aprender de ello y sobre todo, él sabe como hacer que los músicos toquen en conjunto.

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¿ESTÁN LOS INGENIEROS QUÍMICOS RECIÉN GRADUADOS BIEN PREPARADOS PARA ENFRENTAR NUEVOS RETOS?.

Desafortunadamente se debe reconocer que en la mayoría de los casos, la respuesta es no. El acercamiento de Bird, Steward y Ligtfoot, el cual aún inspira nuestro curriculum produjo generaciones de ingenieros con actitud de pensamiento analítico. Esto es excelente para analizar procesos existentes, para mejorar su funcionamiento y para escalar desde el laboratorio a escala industrial, utilizando modelos matemáticos. Pero esta vía no favorece la creatividad, la invención de nuevos procesos o el diseño y construcción de nuevos productos para encontrar las necesidades expresadas por el mercado.Por tales aplicaciones, el segundo paradigma claramente conduce a un fin muerto, como indicó J. Wei quien desesperadamente buscó un tercer paradigma.Ahora se debe proponer y discutir brevemente unas pocas ideas para una búsqueda futura, la cual puede guiarnos a la dirección correcta.

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Cuando se dice "búsqueda", no se está hablando acerca de la búsqueda aplicada partiendo directamente de necesidades sociales e industriales para diseñar procesos limpios en primera instancia. En lugar de esto, se debe tratar de descubrir conceptos básicos que puedan ser la clave para aplicaciones exitosas en el futuro.

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QUÉ ES LA INGENIERÍA QUÍMICA?

En términos generales, la ingeniería química es la aplicación de la ciencia, en particular, química, física, biología y matemática, al proceso de convertir materias primas o productos químicos en productos más útiles, aprovechables o de mayor valor.

En términos más precisos, se puede decir que:La Ingeniería Química es la rama de la Ingeniería que se dedica al estudio, síntesis, desarrollo, diseño, operación y optimización de todos aquellos procesos industriales que producen cambios físicos, químicos y/o bioquímicos en los materiales.

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La definición que aparece actualmente en la Constitución del Instituto Americano de Ingenieros Químicos (AIChE) es:

Ingeniería Química es la profesión en la cual el conocimiento de la matemática, química y otras ciencias básicas, ganados por el estudio, la experiencia y la práctica, es aplicado con juicio para desarrollar maneras económicas de usar materiales y energía para el beneficio de la humanidad.

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ACTIVIDADES DEL INGENIERO QUÍMICO

Los Ingenieros Químicos están involucrados en todas las actividades que se relacionen con el procesamiento de materias primas (de origen animal, vegetal o mineral) que tengan como fin obtener productos de mayor valor y utilidad. Por lo tanto, pueden desarrollar sus actividades en:• Plantas industriales / Empresas Productivas• Empresas de construcción y/o montaje de plantas y equipos•Empresas proveedoras de servicios técnicos (consultoría, control de calidad, mantenimiento, etc.)

•Organismos gubernamentales o no gubernamentales de acreditación, control y estándares

•Instituciones de educación superior•Centros de Investigación y Desarrollo (Industriales / Académicos

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Las tareas que puede realizar un Ingeniero Químico son variadas; pueden mencionarse las siguientes a modo de ejemplo:

• Estudios de factibilidad técnico-económica• Especificación / Diseño de equipos y procesos• Construcción / Montaje de equipos y plantas• Control de Producción / Operación de Plantas Industriales• Gerencia y Administración• Control de Calidad de Productos• Compras y Comercialización• Ventas Técnicas• Control Ambiental• Investigación y Desarrollo de Productos y Procesos• Capacitación de Recursos Humanos

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Típicamente, los ingenieros químicos son empleados en industrias de sectores tradicionales, como el químico, petroquímico, gas y petróleo, y de alimentos. Recientemente, han ido ganando incumbencia en áreas como la ambiental y la biotecnología. Entre los sectores industriales más importantes que emplean a profesionales de la Ingeniería Química se encuentran:Industria Química / PetroquímicaGas y Petróleo / RefineríasAlimentos y Bebidas / BiotecnologíaSiderúrgica / Metalúrgica / AutomotrizMateriales / Polímeros / PlásticosGeneración de energíaOtras (Farmacéutica, Textil, Papelera, Minera, etc.)

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JEAN-CLAUDE CHARPENTIER, INGENIERO QUÍMICO

La tendencia, hoy en día, hacia un desarrollo sostenible implica que debemos tener producciones y procesos que consuman menos materias primas y energía, y generen más productos.

Durante el congreso "Química y desarrollo sostenible" celebrado en Tenerife el pasado diciembre ofreció una conferencia sobre microrreactores e intensificación de procesos como mecanismos muy útiles para reducir, de forma drástica, el impacto ambiental de la industria química.

¿Qué es la intensificación de procesos?

R.- La tendencia, hoy en día, hacia un desarrollo sostenible, implica que debemos tener producciones y procesos que consuman menos materias primas y energía, y generen más productos. Realmente, llamamos intensificación de procesos a los medios para conseguir 'producir más con menos' y es el reto de la industria química.

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¿Cómo se consigue?

R.- Desde hace 10 años ya, estamos obligados a usar un enfoque multidisciplinar o de multiescala.

Yo lo llamo 3PI (procesos moleculares, productos, procesos e ingeniería).

Se necesita saber lo que ocurre al nivel de las moléculas, y cómo podemos usar esto para diseñar lo que va a ocurrir, por ejemplo, en el nivel de los productos o dentro del reactor.

Ahora es posible utilizar este tipo de métodos, gracias a que los químicos tenemos equipos de análisis que nos permiten seguir lo que está ocurriendo con las moléculas dentro del reactor. Pero también nos da una descripción de las velocidades de reacción, de las transferencias de masa y de calor… Se puede determinar, a muy baja escala, qué clase de ingeniería química se precisa.

¡Esto es el nirvana para ingenieros químicos como yo!

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¿Se cuenta con los reactores adecuados?

R.- Ahora, en el mismo equipo se pueden realizar varias operaciones. El mejor ejemplo es la destilación catalítica.

En ella se emplea un reactor con el catalizador, que se usa para obtener distintos productos, que después son separados en una columna de destilación.

Así, se tiene un único equipo para ambas cosas. La intensificación de procesos se realiza con estos reactores multifuncionales, es decir, un equipo que realice distintas operaciones.

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¿Existe ya algún otro proceso que cumpla estas características?

R.- Un buen ejemplo es el uso de membranas, especialmente para desalinización y tratamiento de aguas.

Con estas membranas, se pueden realizar dos operaciones.

Primero, se puede producir la reacción química con diferentes productos, y después, separarlos a través de la membrana. De nuevo, tenemos dos reactores en un solo equipo, gracias a la membrana.

Otro buen ejemplo es la refinería de Repsol en Tarragona, que trata el crudo de petróleo y lo transforma en gasolinas, diesel… El petróleo crudo está muy sucio, tiene azufre, nitrógeno y distintos metales como el vanadio, que hay que eliminar.

Normalmente se necesitaban tres reactores, para el azufre, el nitrógeno y los metales. Ahora, el Instituto Francés del Petróleo (IFP) y Repsol han desarrollado un catalizador muy activo que permite un solo reactor con tres lechos de catalizador, en lugar de tres reactores diferentes.

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¿Y así las empresas ahorran dinero?

R.- No significa solo ahorro para la compañía, también aumenta la seguridad. Si tienes un reactor en lugar de tres, divides a 1/3 el riesgo potencial, porque la seguridad también se debe incluir en el concepto de sostenibilidad.

¿Y se reducen las emisiones?

R.- Sí, por supuesto. En lugar de tres reactores tienes uno. El balance de CO2 es muy bueno. Además solo hay un compresor, por lo que la cantidad de kilovatios que se necesitan de las centrales eléctricas es también menor, con la consecuente reducción de CO2. Es solo un ejemplo.

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Usted habló de microrreactores durante su ponencia en Tenerife, ¿en qué consisten?

R.- Se trata de usar la microtecnología para hacer reactores microestructurados.

Un reactor así tiene pequeños canales en su interior donde se inyectan los productos y muy rápidamente se pueden obtener los datos.

EEUU, Japón y algunas empresas alemanas, han trabajado muy fuerte en este campo en los últimos 5 años. Hoy sería un gran paso, usar este tipo de equipos de pequeño tamaño, porque lo pequeño es mejor, más seguro, y la calidad que se consigue de los productos es muy buena.

Esto último es muy importante porque no puedes vender una molécula, sino una nueva propiedad de tu producto. Además, permite que los reactores se hagan para los procesos químicos, y no los procesos químicos para los reactores, como hasta ahora.

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¿Ayudará esta tecnología a la industria hacia un desarrollo sostenible?

R.- Hay que cambiar. Estos reactores pequeños, seguros, con menor gasto energético, con mejor calidad de producción, me parece que son el camino hacia el futuro junto a la intensificación de procesos.

Pero puede haber otros caminos, por ejemplo, las farmacéuticas obtienen muy buenos productos cristalinos gracias a procesos con membrana, proporcionando a los cristales sitios activos para actuar contra el cáncer, etc.

Eso es calidad de vida, pero por cada kilogramo de producto se producen 100 de residuos. Aún queda mucha investigación por hacer para reducir estas cantidades.

La intensificación de procesos es muy importante, porque el problema no es solo convencer a la gente de que la química verde es importante. Sería bueno decir que estamos rodeados de moléculas que son seguras, pero ¿cómo las produciremos? Ahí está la ingeniería química y la intensificación de procesos.

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LA CAPACITACIÓN DE INGENIEROS QUÍMICOS EN LA ACTUALIDAD

Paralelamente al avance de la ingeniería científica evolucionó el núcleo curricular de la Ingeniería Química, hasta alcanzar su estado actual. Tal vez más que cualquier otro factor, el núcleo curricular es responsable por la confianza con que los ingenieros químicos integran el conocimiento de muchas disciplinas en la solución de problemas complejos.

El núcleo curricular suministra conocimientos de las ciencias básicas: matemáticas, física y química. Esta base es necesaria para emprender el estudio riguroso de los temas centrales de la Ingeniería Química, a saber:

• Termodinámica y Cinética de multicomponentes• Fenómenos de Transporte• Operaciones Unitarias• Diseño y Control de Procesos y• Diseño de Plantas e Ingeniería de Sistemas.

Esta capacitación ha permitido que los ingenieros químicos adquieran protagonismo en esferas interdisciplinarias tales como catálisis, combustión, ingeniería electroquímica y ciencia y tecnología de los coloides y los polímetros.

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UN NUEVO PARADIGMA PARA LA INGENIERIA QUIMICA

Dentro de pocos años el efecto combinado de los adelantos intelectuales, los desafíos tecnológicos y las fuerzas económicas transformará la naturaleza de la Ingeniería Química y el trabajo de los ingenieros químicos.

Una de las principales fuerzas impulsoras de esta evolución será la cantidad de nuevos productos y materiales que entrarán al mercado en las dos décadas próximas. Ya sea que provengan de la industria biotecnológica, de la industria electrónica o de la industria de los materiales de alta performance, la utilidad de estos productos dependerá críticamente del diseño y la estructura a nivel molecular.

Requerirán procesos de manufactura que permitan controlar con precisión su estructura y composición química. Esas demandas generarán nuevas oportunidades para los ingenieros químicos, tanto en el diseño de los productos como en la renovación de los procesos.

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La segunda fuerza que contribuirá al nuevo paradigma de la Ingeniería Química es el aumento de la competencia en el mercado mundial. La calidad y la performance de los productos son más importantes que nunca para el éxito en esa competencia.

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La tercera fuerza que moldeará el futuro de la Ingeniería Química es la creciente conciencia social de los riesgos sanitarios y ambientales derivados de la producción, el transporte y la utilización de productos químicos y la eliminación de sus residuos.

La sociedad moderna no tolerará la repetición de incidentes como el derrame de isocianato de metilo en Bhopal (1985) y la contaminación del Rhin (1986).

La profesión deberá asumir la responsabilidad de actuar como guardián desde la cuna a la tumba de los productos químicos, asegurando su utilización en condiciones de seguridad ambiental.

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La cuarta y más importante de las fuerzas que afectarán la evolución de la Ingeniería Química es la curiosidad intelectual de los propios ingenieros químicos. A medida que extienden los límites de las ideas y concepciones pasadas, los investigadores en Ingeniería Química crean los nuevos conocimientos e instrumentos que habrán de afectar profundamente la formación y la práctica de la próxima generación de ingenieros químicos.

El foco de la Ingeniería Química ha estado siempre en los procesos industriales que cambian el estado físico o la composición química de los materiales. Los ingenieros químicos trabajan en la síntesis, el diseño, el ensayo, la escalación, la operación, el control y la optimización de tales procesos.

El nivel tradicional de magnitud y complejidad al que han trabajado sobre esos problemas podrían calificarse como de mesoescala.

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Como ejemplos de esta escala pueden citarse los reactores y equipos para procesos simples (operaciones unitarias) y combinaciones de esas operaciones en plantas industriales. En el futuro, la investigación a la mesoescala será complementada por un estudio más profundo de los fenómenos que ocurren en la dimensión molecular -microescala - y en las dimensiones de sistemas extremadamente complejos - macroescala.

Los ingenieros químicos del futuro integrarán una variedad mayor de escalas que cualquier otra rama de la ingeniería. Por ejemplo, habrá quienes trabajen para relacionar la macroescala del ambiente con la mesoescala de la combustión y la microescala de las reacciones moleculares. Incorporarán a la investigación y la práctica nuevos instrumentos y conceptos procedentes de otras disciplinas: biología molecular, química, física del estado sólido, ciencia de los materiales, ingeniería eléctrica. Harán más uso de las computadoras, la inteligencia artificial y la ingeniería de sistemas para la resolución de problemas, el diseño de productos y procesos y la producción industrial.

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Dos importantes novedades formarán parte de esta transformación de la disciplina:

• Los ingenieros químicos tendrán mayor intervención en el diseño de productos como complemento del diseño de procesos. Dado que las propiedades de un producto dependen cada vez más del proceso de producción, la distinción tradicional entre diseño de proceso y de producto tenderá a borrarse.

• Los ingenieros químicos serán frecuentes participantes en esfuerzos multidisciplinarios de investigación. La posición de la Ingeniería Química como la disciplina más fuertemente vinculada a las ciencias moleculares constituye una ventaja, dado que dichas ciencias son las que plantan las semillas de las tecnologías de mañana. La Ingeniería Química tiene un brillante futuro como la "disciplina interfacial" que servirá de puente entre la ciencia y la ingeniería en el ámbito multidisciplinario que verá nacer las nuevas tecnologías.

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Ciertas cosas, sin embargo, no cambiarán.

La filosofía que orienta la formación de los ingenieros químicos - apoyada en principios fundamentales inmunes a los cambios en su esfera de aplicación - debe permanecer incambiada para que los profesionales del futuro puedan dominar los problemas que se les presentarán. Al mismo tiempo, la manera en que esa filosofía asuma forma concreta en los programas y requisitos docentes deberá responder a las nuevas necesidades y situaciones.

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RECURSOS NATURALES

Los recursos naturales son los elementos y fuerzas de la naturaleza que el hombre puede utilizar y aprovechar. Estos recursos naturales representan, además, fuentes de riqueza para la explotación económica. Por ejemplo, los minerales, el suelo, los animales y las plantas constituyen recursos naturales que el hombre puede utilizar directamente como fuentes para esta explotación. De igual forma, los combustibles, el viento y el agua pueden ser utilizados como recursos naturales para la producción de energía. Pero la mejor utilización de un recurso natural depende del conocimiento que el hombre tenga al respecto, y de las leyes que rigen la conservación de aquel. La conservación del medio ambiente debe considerarse como un sistema de medidas sociales, socioeconómicas y técnico-productivas dirigidas a la utilización racional de los recursos naturales, la conservación de los complejos naturales típicos, escasos o en vías de extinción, así como la defensa del medio ante la contaminación y la degradación.

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Las comunidades primitivas no ejercieron un gran impacto sobre los recursos naturales que explotaban, pero cuando se formaron las primeras concentraciones de población, el medio ambiente empezó a sufrir los primeros daños de consideración. En la época feudal aumentó el número de áreas de cultivo, se incrementó la explotación de los bosques, y se desarrollaron la ganadería, la pesca y otras actividades humanas. No obstante, la revolución industrial y el surgimiento del capitalismo fueron los factores que más drásticamente incidieron en el deterioro del medio ambiente, al acelerar los procesos de contaminación del suelo por el auge del desarrollo de la industria, la explotación desmedida de los recursos naturales y el crecimiento demográfico. De ahí que el hombre tenga que aplicar medidas urgentes para proteger los recursos naturales y garantizar, al mismo tiempo, la propia supervivencia. Los recursos naturales son de dos tipos: renovables y no renovables. La diferencia entre unos y otros está determinada por la posibilidad que tienen los renovables de ser usados una y otra vez, siempre que el hombre cuide de la regeneración.

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Las plantas, los animales, el agua, el suelo, entre otros, constituyen recursos renovables siempre que exista una verdadera preocupación por explotarlos en forma tal que se permita su regeneración natural o inducida por el hombre. Algunos de ellos, como la luz solar, el aire, el viento, etc., están disponibles continuamente y sus cantidades no son afectadas por el consumo humano. El uso por humanos puede agotar a muchos recursos renovables pero estos puede reponerse, manteniendo así un flujo. Algunos toman poco tiempo de renovación, como es caso de los cultivos agrícolas, mientras que otros, como el agua y los bosques, toman un tiempo comparativamente más prolongado para renovarse. Sin embargo, los minerales y el petróleo constituyen recursos no renovables porque se necesitó de complejos procesos que demoraron largos períodos geológicos para que se formaran. Esto implica que al ser utilizados, no puedan ser regenerados. De estos, los minerales metálicos puede reutilizarse a través de su reciclaje. Pero el carbón y el petróleo no pueden reciclarse.

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Todo esto nos hace pensar en el cuidado que debe tener el hombre al explotar los recursos que le brinda la naturaleza. Los recursos naturales también pueden clasificarse por su origen en: Bióticos, los que se obtienen de la biósfera, como las plantas y animales y sus productos. Los combustibles fósiles (carbón y petróleo) también se consideran recursos bióticos ya que derivan por descomposición y modificación de materia orgánica; y Abióticos, los que no derivan de materia orgánica, como el suelo, el agua, el aire y minerales metálicos.

Minerales del oro (Au): Oro nativo.

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