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¡El ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA

M E X 1 0 0

UN CAMBIO bE PARAbIGMA EN

LA ENSEÑANZA bE LA INGENIERÍA QUÍMICA

(Aplicación del concepto ZERI en lo Ingeniería Química)

Trabajo de Ingreso a la

Academia Mexicana de Ingeniería

br. Pablo Adolfo Longoria TreviFío

Contenido:

Página

Introducción ......................................................................................................................... 2

Antecedentes .................................................................................................................... 3

Paradigmas en la enseFíanza

de la Ingeniería Química ............................................................................................. 5

El concepto 'Cero Emisiones" .................................................. . .................................. lo El cambio de paradigma propuesto .............................................................................. 13

Aplicación al curriculum de Ingeniería Química .................................................. 15

Conclusiones y recomendaciones .............................................................................. 15

Comentaristas:

Ing. Carlos Héctor Mena Brito

Presidente de la Comisión de Especialidad en Ing. Química.

Academia Mexicana de Ingeniería

Ing. Víctor Manuel Alcérreca Sánchez

Académico de Número

Ing. Eduardo Rojo y de Regil

Académico de Número

1

¡El ACADEMIA MEXICANA DE INGENIERIA

M E X 1 C O

UN CAMBIO bE PARA bIGMA EN

LA ENSEÑANZA bE LA INGENIERÍA QUÍMICA

(Aplicación del concepto ZERI en la Ingeniería Química)

Trabajo de Ingreso a la Academia

Mexicana de Ingeniería.

br. Pablo Adolfo Longoria TreviFío

I. INTRObUCCIÓN

Este trabajo presenta mi visión sobre lo que debería ser la ense?íanza de la Ingeniería

Química para responder a los retos emanados de los grandes cambios que el mundo está

experimentado y que se reflejan entre otras cosas en una globalización de mercados, el

deterioro del medio ambiente y la pérdida de valores , por mencionar algunos. Considero

que el ingeniero químico es el profesional mejor capacitado para responder al reto de

adecuar la industria de transformación para plantear, atacar y resolver muchos de los

problemas actuales que nos impiden lograr un desarrollo sustentable.

La Ingeniería Química desde su creación se enfocó a satisfacer las necesidades de la

industria -siempre demandando más producción al menor costo y en el menor tiempo

posible-, sin importar el daFío que pudiera ocasionar al medio ambiente. Las presiones

creadas por la primera y segunda guerra mundial, afectaron y de hecho determinaron el

desarrollo tecnológico, y en consecuencia el proceso de industrialización, bebido a estas

presiones la preocupación que motivó el desarrollo de un proceso químico se centró

particularmente en el producto principal poniendo poca o nula atención a los

subproductos, que en muchas ocasiones se consideraron como "desperdicios", que en el

mejor de los casos simplemente eran neutralizados antes de desecharlos al ambiente.

Esto al paso de los años se manifiesta como un problema social y de salud de primer

orden que obliga a buscar nuevas formas de crear procesos para un desarrollo

sustentable.

2

Hoy el mundo es otro, con la caída del bloque comunista, la amenaza de una conflagración

mundial está cada día más distante, aunado a una globalización de los mercados y a una

integración de tratados comerciales (TLC, Comunidad Europea, Cono Sur, Cuenca del

Pacífico, etc.) el mundo se mueve a un nuevo orden económico y social. La conciencia

ecológica es mayor y por tanto se requiere de un nuevo paradigma' en la enseFíanza de la

Ingeniería Química acorde a esta nueva realidad.

El concepto de acero emisiones" provee el marco conceptual adecuado para la formulación

de este nuevo paradigma, y aquí presento mi visión de lo que considero debería incluirse

en la definición del quinto paradigma en la enseFanza de la Ingeniería Química.

Considero que la industria química logrará mayores niveles de productividad, generará

más empleos y reducirá dramáticamente la contaminación: llegando eventualmente las

emisiones al nivel cero, asegurando así de manera permanente el hoy anhelado desarrollo

sustentable.

II. ANTECEbENTES

Para fines prácticos podemos decir que la Ingeniería Química es un profesión que fue

plenamente establecida en 18882, aunque el concepto mismo de la Ingeniería Química ya

se mencionaba en los círculos técnicos desde principio de la década de 1880's, no existía

educación formal en esta disciplina. Los "Ingenieros Químicos" de aquella época eran

profesionales de disciplinas relacionadas (ingenieros mecánicos, químicos o incluso

empíricos prácticos) trabajando en plantas industriales que involucraban procesos o

productos químicos.

En 1880, George bavis 3 trató de unir a todos los profesionales con un interés en la

química a través de una Sociedad de Ingenieros Químicos", pero este esfuerzo no

prosperó. Más tarde esto cambió, cuando en 1888 el profesor Lewis Norton del Instituto

Tecnológico de Massachussetts introdujo el Curso X" (diez) unificando a los ingenieros

químicos a través de un programa formal de estudios. Rápidamente esta visión se

'Paradigma: Es el conjunto de teorías y dogmas que establecen los límites y regulaciones en lo que uno hace. Los paradigmas, filtran la información que uno puede procesar y como resultado a menudo nos impiden anticipar nuevos desarrollos que están fuera del alcance del paradigma actual. 2 Bird, R. Byron, Stewart, Warren E., & Lightfoot, Edwin N., "The Role of Transport Phenomena in Chemical Engineering Teaching and Research: Past, Present, and Future, History of Chemical Engineering", Washington D.C., ACS, 1980 (pp 153-166).

Freshwater, D. C., "The Development of Chemical Engineering as Shown by its Texts, One Hundred Years of Chemical Engineering; From Lewis M. Norton (M.I.T.1888) to Present", Boston: Kluwer Academic Publishers, 1989 (pp 15-26).

3

extendió a otras universidades entre ellos a la Universidad de Pennsylvania en 1892 y a la

Universidad de Tulane en 1894.

Desde su nacimiento 4 , los programas de Ingeniería Química estaban orientados a

satisfacer las necesidades de la industria", siempre buscando entregar la mejor calidad

de productos al menor costo, para lograrlo, la industria química de todo el mundo ha

tenido que entrar en una franca "lucha" entre los productores de la que solo sobreviven

los más aptos.

Con el rápido crecimiento de la industrio química en el inicio del siglo XX, la separación

entre los procesos de laboratorio y la producción industrial a gran escala se fue haciendo

cada vez más grande y con ello, se estableció una clara necesidad de disminuir esta

separación. Para los Alemanes que en el cierre del siglo XIX se habían ya consolidado

como una las grandes potencias químicas del mundo, la solución a esta separación fue la

integración de equipos interdisciplinarios que incluían químicos e ingenieros mecánicos

trabajando en colaboración para resolver los problemas de escalamiento del laboratorio a

la producción industrial, por esta razón la Ingeniería Química en Alemania no se

estableció formalmente sino hasta 1960.

Por otra parte, en los Estados Unidos de América la industria química no se desarrolló

basada en productos químicos de alta especialización, sino en una industria química de

productos simples de alto volumen (ácido sulfúrico, hidróxidos alcalinos, etc.) 5 utilizados

ampliamente en lo industria del papel, vidrio, jabón, textil y de refinación del petróleo.

Estos productos químicos involucraban reacciones químicos simples, pero requerían de

complejos procesos ingenieriles para su producción a escala industrial.

Con la creciente demanda de procesos de producción operando continuamente - a

diferencia de la producción de químicos de alta especialización, típicamente fabricados

en reactores por cargas y en operaciones intermitentes - los reactores químicos

implicaban generalmente complicados sistemas de tuberías y manejo de materiales donde

la química y la ingeniería jugaban juntas un rol inseparable, esta característica de los

procesos continuos fue uno de los factores clave de éxito en la contribución de la

Ingeniería Química en el desarrollo de productos y servicios para el beneficio de la

humanidad, haciendo posible la consolidación de esta disciplina profesional.

4 Davies, John T., "Chemical Engineering: How Did It Begin and Develop?", History of Chemical Engineemig. Washington D.C.: ACS, 1980 (pp 15-44).

Zubieta, Jon A., & Juckerman, Jeroid J., "Inorganic Cheniistry: The Past 100 Years, Chemical & Engineering News". April 6, 1976 (p 64-79).

4

III. PARAbIGMAS EN LA ENSEÑANZA bE LA INGENIERIA QUIMICA

Primer Paradigma

Los primeros Ingenieros Químicos" fueron formados profesionalmente en carreras de

Química o Ingeniería Mecánica, así que más que un programa en Ingeniería Química - para

esas fechas inexistente - fue en base a trabajo en plantas de procesos químicos que se

gestaron los primeros miembros de esta profesión, de hecho algunos de ellos no tenían

siquiera una educación formal 6 en este entonces emergente campo de la ingeniería, pero

sus aportaciones y contribuciones ayudaron a consolidar la reconocida posición que la

Ingeniería Química tiene en la industria de proceso y en el sector industrial en general.

Segundo Paradigma.

En 1887 George Davis estableció el primer curriculum de Ingeniería Química en

Inglaterra en lo que él llamó una serie de 12 seminarios ('lectures") en Ingeniería

Química presentados en La Escuela Técnica de Manchester". Estos seminarios de

Ingeniería Química estaban organizados en base a operaciones químicas individuales, que

posteriormente se conocerían como "Operaciones Unitarias" 7. bavis presentó y sentó de

una forma empírica y por demás brillante las bases de lo que fue el eje central de la

enseñanza de la Ingeniería Química no solo en Inglaterra sino en todo el mundo. Por su

parte el profesor Lewis Norton, un profesor de química del MIT apenas un ao después

en 1888 encabezó el primer programa formal de Ingeniería Química de cuatro aííos

basado en el curso "X" (diez).

besde sus inicios la Ingeniería Química se confeccionó y se orientó a satisfacer las

necesidades de la industria 8 , y para finales de siglo XIX la enseííanza de la Ingeniería

Química se estructuró como una combinación de Ingeniería Mecánica y Química

Industrial con un mayor énfasis en la ingeniería. Los egresados de esta profesión eran

capaces de diseiar y operar las cada vez más complejas operaciones químicas que

estaban emergiendo rápidamente.

6 Freshwater, D.C., "George E. Davis, Norman Swindin, and the Empirical Tradition in Chemical Engineering, History of Chemical Engineering", Washington D.C.: ACS, 1980 (pp 97-112).

Guédon, Jean-Claude. Conceptual and Institutional Obstacles to the Emergence of Unit Operations in Europe, History of Chemical Engineering. Washington D.C.: ACS, 1980 (pp 45-76). 8 Hammond, John Hays. "The Chemical Engineer, The Profession of Engineering". New York: John Wiley & Sons, Inc., 1929.

i1

Una vez establecidas las bases de la Ingeniería Química, la búsqueda se centró en "la

estandarización" de la enseFíanza de la Ingeniería Química y en cómo mejorar dicha

enseíanza, buscando el eje central y común para impulsar esta disciplina. Para 1915, la

enseíanza de la Ingeniería Química a través del concepto de "las operaciones unitarias",

- según la idea original de George bavis -, se consolidó como el elemento distintivo de la

Ingeniería Química de las otras profesiones y gracias al liderazgo de Arthur D. Little,

quien fue el primero en concebir que "las operaciones unitarias" podían y de hecho separaban a la Ingeniería Química de las otras disciplinas de la ingeniería y le daban un

enf oque común a la enseíanza de la Ingeniería Química.

En 1922, en un reporte del AIChE' ° (American Institute of Chemical Engineers), Arthur b. Little de nuevo seíaló la necesidad de eliminar una serie de inconsistencias en la

nomenclatura y el arreglo de los cursos de Ingeniería Química y propuso el concepto de acreditación para asegurar la consistencia y calidad de la ensefianza de la Ingeniería

Química. Así en 1925 se acreditaron 14 universidades y se fijaron las bases para la

consolidación efectiva de la Ingeniería Química. A este proceso posteriormente se

unirían otras ingenierías y se formaría en 1932 el AET (Accreditation Board for Engineeririg and Technology).

Tercer Paradigma.

burante el tiempo de la primera guerra mundial" (1914-1917) la educación en Ingeniería

Química no estaba lista para enfrenar los retos que se presentaron a raíz de este

conflicto mundial, el principal problema era que la Ingeniería Química se enseíaba en

base a la práctica de la ingeniería y a la química industrial. El paradigma existente

funcionaba para operar plantas químicas pero no para enfrentar problemas enteramente

nuevos. Esta situación obligó a los educadores a capacitar a los nuevos ingenieros

químicos a manejar conceptos de operación de procesos químicos de una forma más abstracta 12 , independientemente de los productos químicos que se quisieran fabricar.

Reynolds, Terry S., "Defining Professional Boundaries: Chemical Engineering in the Early 20th Century". Technology and Culture 27, 1986 (pp 694-7 16). lo Reynolds, Terry S., "75 Years of Progress; A History of the American Institute of Chemical Engineers 1908-1983", New York: American Institute of Chemical Engineers, 1983. 11

Roaring Twenties Sets the Stage for a Chemical Era, Chemical & Engineering News. January 15, 1973 (pp 26-49).

12 Peppas Nikolaos A & Harland, R. S., "Unit Process Against Unit Operations: The Educational Fights of the Thirties, One Hundred Years of Chemical Engineering" From Lewis M. Norton (M.I.T. 1888) to Present. Boston: Kluwer Academic Publishers, 1989 (p 125-142).

29

La necesidad de cambiar de paradigma quedó evidenciada durante la primera guerra

mundial, ya que se requería fortalecer la educación en Ingeniería Química para permitir

el desarrollo de nuevas tecnologías. Un ejemplo del impacto positivo del cambio de

paradigma en la enseEanza de la Ingeniería Química se manifestó durante la segunda

guerra mundial con el desarrollo de la tecnología para la fabricación de hule sintético.

besde los tiempos de la primera guerra mundial, quedó clara la importancia estratégica

del hule en tiempos de guerra, cuando los ingleses cortaron el suministro de hule a los

alemanes, - sin hule los camiones se quedaban sin llantas y los soldados sin botas -

quienes trataron de desarrollar un proceso para el hule sintético, sin embargo nunca lo

lograron. burante la segunda guerra mundial, los japoneses cortaron el 90% del

suministro de hule a los americanos, pero gracias al cambio de paradigma en la enseianza

de la Ingeniería Química, los ingenieros químicos americanos pudieron desarrollar el hule

sintético. El concepto de "operaciones unitarias" combinado con los balances de materia y

energía, la termodinámica y el nuevo enfoque de la Ingeniería Química, permitieron que

rápidamente se pudieran diseFíar, construir y operar plantas de hule sintético. 13

Una historia similar la encontramos en el desarrollo de "gasolina de alto octanaje" 4 , aquí

el reto era la producción de grandes cantidades de gasolina de alta calidad, para

satisfacer la demanda de combustibles. La industria del petróleo fue presionada hasta el

límite, y como resultado se desarrolló la reformación catalítica que le dio la ventaja a los

"aliados" en la confrontación mundial, ya que con el combustible de alto octanaje, los

aviones de los aliados pudieron competir con ventaja sobre los mejor diseñados aviones

caza de los alemanes.

Y que decir del desarrollo de la "bomba atómica", los ingenieros químicos de la compaíía

DuPont fueron retados a construir y operar una planta para la producción de plutonio.

Para ello hubo que disePíar, construir y operar a toda prisa equipo que hasta la fecha ni se

había siquiera concebido. En todos estos ejemplos queda manifiesto lo que se esperaba

de los ingenieros químicos.... que problemas aparentemente imposibles de resolver,

debían ser resueltos rápida, correcta y económicamente y con la máxima seguridad,

simplemente usando conocimientos de química y de ingeniería. 15

13 Senecal, Vance, "E. DuPont and Chemical Engineering in the Twentieth Century", History of Chemical Engineering. Washington D.C.: ACS, 1980 (p 283-302). 14 Othmer, Donald F. "The Big Future Program for Chemical Engineers: Fuel and Energy Conversions", History of Chemical Engineering. Washington D.C.: ACS, 1980 (p 401-418).

15 Pigford, Robert L., "Chemical Technology: The Past 100 Years", Chemical & Engineering News. April 6, 1976 (pp 190-203).

7

Cuarto Paradigma.

Al término de la segunda guerra mundial 16 , la industria química alemana quedó en ruinas y

la industria química americana terminó fortalecida y produciendo a toda su capacidad.

Todo el aparato químico alemán'7 fue desmantelado y en base a toda la infraestructura

química industrial se crearon BASF, BAYER y HOECHST. Ante la ausencia de la industria

química extrajera, la industria química americana continuó su meteórico ascenso basado

en la industria petrolera y diversificándose de combustibles y plásticos a especialidades

químicas. Con la pujanza de la industria química y el liderazgo en tecnología química de los

americanos, la enseíanza de la Ingeniería Química empezó a cambiar. El foco de atención

de los ingenieros químicos se movió de la tradición de la aplicación de la ingeniería hacia las ciencias ingenieriles' 8 (Engineering Sciences).

La educación de los ingenieros químicos se vio fortalecida con conceptos matemáticos,

científicos y tecnológicos que facilitaron su incursión en nuevas disciplinas emergentes 19

que surgieron al expandir la aplicación de las ciencias ingenieriles en otros campos de

trabajo 2° como biotecnología, electrónica, procesamiento de alimentos, medio ambiente e implantes biomédicos.

La incorporación del enfoque de fenómenos de transporte 2 ' en la enseíanza de la

Ingeniería Química y más recientemente el uso de simuladores de procesos químicos son

el ejemplo más claro del fortalecimiento de la enseíanza de la Ingeniería Química con

más y mejores herramientas científicas y matemáticas y con el desarrollo y aplicación de

la computación aplicada en la Ingeniería Química.

El ingeniero químico 22 estaba equipado para atacar, plantear y resolver cualquier problema 23 que se le presentara en su desempeío profesional, en base a una sólida

16 "World War II Comes, Goes, and a Chemical Heyday Arrives", Chemical & Engineering News. January 15, 1973 (pp 64-73). 17 Schoenemami, Karl, "The Separate Development of Chemical Engineering in Germany", History of Chemical Engineering, Washington D.C.: ACS, 1980 (pp 249-272). 18 Levenspiel, Octave, "The Coming-of-Age of Chemical Reaction Engineering", Chemical Engineering Science. 35, 1980 (pp 1821-1839). 19 Hayes, Williams, "American Chemical Industry: Background & Beginnings", New York: D. Van Nostrand Company, 1954. 20 Peppas, Nikolaos A., "Academic Connections of the 20th Century U.S. Chemical Engineers, One Hundred Years of Chemical Engineering", from Lewis M. Norton (M.I.T. 1888) to Present, Boston: Kluwer Academic Publishers, 1989 (pp 27-38).

21 Lewis, H. C. W. K. Lewis, Teacher, History of Chemical Engineering. Washington D.C.: ACS, 1980 (pp 129-140). 22 Hougen, Olaf A., "Seven Decades of Chemical Engineering", Chemical Engineering Progress. 73, Jan 1972 (pp 89-104).

8

formación en matemáticas, termodinámica, balances de masa, calor y momentum; cinética

y catálisis, diseío de reactores y diseío de plantas y procesos químicos.

Quinto Paradigma.

Qué sucedió entonces con la enseFíanza de la Ingeniería Química y peor aun con la

matrícula de Ingeniería Química y que decir de la inversión en la industria de

transformación; algo ha pasado, el entorno ha cambiado y el mundo es otro, la motivación

que se generó en base a las guerras mundiales que ciertamente impulsó el desarrollo de la

Ingeniería Química, a la luz del análisis retrospectivo 24 nos muestra que si bien los

ingenieros químicos supieron y de hecho respondieron al reto de producir más y con

mejor calidad en el menor tiempo posible, el enfoque hacia el equilibrio ecológico y a la

mejor utilización de la materia prima quedó en segundo término.

Hoy la conciencia mundial es otra 25 , nos preocupa ya no solo lo que pasa en nuestro país

cualquiera que éste sea, sino lo que ocurre a nivel mundial; ese agujero en la capa del

ozono que amenaza a toda la humanidad, esa sobre producción de CO2 que provoca el

calentamiento del planeta, la contaminación del aire, agua y suelo en todas las grandes

ciudades, la tala inconsciente de bosques y la disminución de las selvas tropicales - por

mencionar algunos ejemplos - nos hacen pensar en la necesidad de conceptualizar un

"quinto paradigma".

Este quinto paradigma permitirá enfrentar los retos 26 que ya se vislumbran en el

arranque del siglo XXI. Los futuros ingenieros químicos deberán enfrentar y resolver

problemas fundamentales para la existencia armónica y equilibrada del hombre en este

planeta, los retos son muchos entre ellos destacan:

Alimentación: la producción de alimentos requiere no solo de nutrientes para el suelo y de

herbicidas y pesticidas para reducir la pérdida de granos, sino también de producción de

alimentos sintéticos. Aquí las competencias 27 de los ingenieros bioquímicos pueden servir

de mucho.

23 White, Robert M., "Technological Competitiveness and Chemical Engineering", Chemical Engineering Progress. January 1988 (pp 24-26). 24 Mark, Herman F., "Polymer Chemistry: The Past 100 Years", Chemical & Engineering News, April 6, 1976 (pp 176-189). 25 Jefferson, Edward G., "The Emergence of Chemical Engineering as a Multidiscipline", Chemical Engineenng Progress, January 1988 (pp 21-23). 26 "A Look at the Top 10 Ch.E. Achievements", Chemical Engineering Progress, December 1967 Vol. 63 No. 12 (p 29). 27 Competencia. En el marco del Modelo UR2000, competencia se ha definido como una medida de lo que un individuo puede hacer bien como resultado de la integración de sus conocimientos, habilidades, actitudes y cualidades personales... (http://www.ur.mxIur2000 )

Energía: El énfasis actual es en la conservación de energía, los ingenieros químicos

pueden ayudar a desarrollar programas para el ahorro de energía.

Conservación del medio ambiente: El medio ambiente debe ser protegido como patrimonio

de las futuras generaciones, los ingenieros químicos son los profesionales mejor

capacitados para entender la problemática del medio ambiente y desarrollar tecnologías

limpias para un desarrollo sustentable en armonía con la naturaleza.

Informática: La explosión de la computación y su relación con todo el quehacer humano y

todos los procesos de comunicación, son de primordial interés para el ingeniero químico y

su desempeiío profesional. En este renglón se incluye no solo la simulación y modelación

de procesos químicos que ya son familiares al ingeniero químico, sino todo lo relacionado

con los procesos de comunicación, colaboración y coordinación de actividades en el

desempeño profesional. Los futuros profesionales de la Ingeniería Química deberán

incorporar en su acervo las competencias requeridas para aprovechar las nuevas

herramientas de comunicación y computación que apenas empiezan a utilizarse en nuestro país.

1V. EL CONCEPTO "CERO EMISIONES"

¿QUÉ ES ZERI28?

ZERI es una investigación práctica que busca

satisfacer las necesidades del hombre de

agua, alimento, energía, empleo y vivienda,

procurando un desarrollo sostenible, por medio

de la aplicación de la ciencia y la tecnología e

involucrando a los gobiernos, los empresarios y

las instituciones científicas.

ZERI Y LA UNU

La Universidad de las Naciones Unidas (UNU), con sede

principal en Tokyo, Japón, es una organización

académica internacional, la cual ofrece junto con los

principales científicos del mundo, oportunidades para la

28 ver http://www.zeri.org

10

solución de los problemas globales más urgentes del mundo de hoy, a través de

investigaciones interdisciplinarias y la divulgación de programas de educación para

Postgraduados.

ZERI fue establecida bajo la dirección de Gunter Pauli 29 en 1994 como parte del

programa de la UNU sobre "Ecoreestructuración para el desarrollo sostenible".

ZERI está ahora unida con el Instituto de Estudios Avanzados (UNU4AS) el cual fue

inaugurado en 1996, y puso a funcionar modelos creativos para el desarrollo ambiental

sostenible.

CONCEPTO bE CERO EMISIONES

"Cero Emisiones" representa un cambio en la forma de concebir la industria y el mismo

desarrollo industrial. Los modelos de desarrollo industrial tradicionales, considerados

"lineales", generalmente buscan la fabricación de un producto principal y los

subproductos son considerados como un mal necesario y parte de la norma, así que

generan por diseío mismo, desperdicios que en el mejor de los casos solo se neutralizan y

se descargan al ambiente.

En el concepto de "cero emisiones" se requiere de un redisePío de todo el sistema de

producción para integrar procesos que permitan que las materias primas sean mejor

utilizadas y asegurar que no existan desperdicios contaminantes. El enfoque es más

global y busca imitar a la naturaleza en la forma de crear ecosistemas en los que lo que

un organismo no utiliza o considera subproducto, es utilizado por otro organismo en el

ecosistema de forma tal que nada se desperdicia y no existen "desperdicios

contaminantes" ya que todo tiene uso.

ZERI representa un cambio de paradigma, "cero emisiones" considera que todas las

materias primas de la industria deben ser integradas al producto final o convertidas en

valor agregado para otras industrias o procesos. be esta manera las industrias se

reorganizarán en "grupos" de tal forma que las basuras de una industria sean utilizadas

como materia prima para los productos de otra industria, creando una fuerza de demanda

que permite la utilización total de las materias primas con una integración tan amplia que

no concibe ninguna clase de basura.

29 Pauli, Gunter, "Avances", 1996, ISBN 958-9041-14-0, Centro de publicaciones de la universidad EAFIT, Medellin, Colombia

11

Para la industria, "cero emisiones", significa

mejorar la competitividad y representa una

continuación del inevitable proceso hacia la

búsqueda de la eficiencia. Primero fue la

productividad de la tierra y del capital y

ahora es el uso total de las materias primas,

buscando producir más con menos. Cero

Emisiones, por esta razón, puede ser visto

como el nuevo parámetro para la eficiencia,

o el paso siguiente después de la Calidad

Total (cero defectos) y Justo a Tiempo

(cero inventarios).

LA METObOLOGÍA bE ZERI

ZERI puso en marcha para desarrollar estos conceptos técnicos de "Cero Emisiones" una

metodología que puede ser aplicada a cualquier industria:

Análisis del rendimiento total

Una revisión total del proceso industrial permite identificar las oportunidades de

minimizar las materias primas y maximizar los productos terminados. El objetivo es la

utilización de la totalidad de los insumos.

Modelos de producción

Se hace un inventario de todos los "desperdicios"; (producción no incorporada en el

producto final o en el proceso de su manufactura). "Cero Emisiones" requiere de una

profunda investigación a fin de identificar industrias en las cuales se puedan usar estos

excedentes de producción, para que ya sea en su estado original o modificados puedan

ser usados como materia prima.

Grupos industriales

Los modelos de producción son usados para determinar los candidatos potenciales para

crear agrupaciones industriales. El siguiente paso es identificar las agrupaciones óptimas

en términos de capacidad y número de industrias participantes.

12

Desarrollo de nuevas Tecnologías

En caso de que se requieran tecnologías de producto o de proceso que aún no estén

disponibles, paro asegurar su efectividad y su viabilidad económica se diseían las

investigaciones para desarrollar estas nuevas tecnologías.

Políticas Industriales

La identificación de los grupos industriales y la determinación de las necesidades de

desarrollo de nuevas tecnologías deben estar acompaíadas del diseio de apropiadas

políticas gubernamentales. Se requiere una adecuada colaboración entre gobierno, sector

industrial y sector académico a fin de trabajar juntos para lograr consolidar el concepto

"Cero Emisiones".

V. EL CAMBIO bE PARADIGMA PROPUESTO

El mundo es otro a raíz de los grandes cambios en el entorno económico, político y social.

Después de haber vivido dos guerras mundiales y haber soportado la guerra fría, de vivir

bajo una constante preocupación de una tercera y probablemente última conflagración

mundial, parece ser que estamos aprendiendo la lección y la humanidad se enfila hacia una

convivencia pacífica y buscando el bien común.

Ahora las amenazas están más centradas en nuestras acciones actuales (o pasadas) que

tienen repercusiones a largo plazo, quién se iba a imaginar que cuando la industria química

desarrolló la tecnología de los gases refrigerantes que tantos beneficios reportan a la

humanidad - simplemente en la capacidad de conservar los alimentos o en el

acondicionamiento del hábitat - aios después estemos ahora comprobando que los

compuestos clorofluorocarbonados (CFC's) sean en gran parte responsables de la

destrucción de la capa del ozono de que tanto se habla hoy en día. Y que decir de los

niveles alarmantes de contaminación en las grandes urbes del mundo, como por ejemplo

en la Ciudad de México o en mi propia Ciudad de Monterrey.

Considero que los ingenieros químicos somos los profesionales mejor preparados como

queda manifiesto al revisar la evolución de la Ingeniería Química, hemos sabido

responder a los retos que se han presentado a través del tiempo. Como ejemplo ya he

citado la generación de la tecnología del "hule sintético" en la primera guerra mundial y el

desarrollo de la industria de "refinación del petróleo" para generar originalmente

combustibles de alto octanaje y posteriormente una serie de productos derivados del

petróleo para beneficio de la humanidad.

13

Hay mucho que aprender de la evolución de la Ingeniería Química, también es mucho lo

que ya hemos aprendido, pero se requiere hoy un cambio de paradigma en la enseíanza de

la Ingeniería Química y esta propuesta es precisamente mi contribución en esta ponencia.

La motivación ahora no es una guerra que presione a producir más en el menor tiempo

posible (aun a costa de generar contaminación) como lo fue en al época industrial, hoy la

motivación viene de buscar un desarrollo sustentable que requiere de un enfoque

sistémico" que integre todos los factores que influyen par lograr un verdadero

desarrollo en la paz y para la paz.

El concepto ZERI al igual que los modelos de calidad nos ofrece una fuerza guiadora

para enfocar todo nuestro esfuerzo, a fin de lograr el desarrollo sustentable, ya hemos

avanzado mucho, la industria de la refinación del petróleo nos ha mostrado como es

posible a partir del crudo lograr eficiencias de transformación que son dignas de

admiración si consideramos que en esta industria el aprovechamiento de las materias

primas es casi del 100% que en mucho contrasta con el de otras como la industria del

papel", en la que requerimos de la talo de grandes bosques en búsqueda de la celulosa y

como ingenieros químicos contrastar contra la industria de la refinación y darnos cuenta

que sólo utilizamos un 8% de la materia prima (el árbol) en la producción de papel.

Aquí ZERI nos indica que con un cambio de paradigma podemos y debemos buscar

convertir al árbol en una "biorefinería" y ver al árbol como lo que es, un complejo sistema

de compuestos químicos que como en la refinación del petróleo deberemos encontrar

como transformarlos en productos con mayor valor agregado y no conformarnos a

simplemente quemar el resto de la biomasa con la consecuente producción de más CO2 que tanto afecta al calentamiento del planeta.

El reto es claro, la enseñanza de la Ingeniería Química debe cambiar. Los ingenieros

químicos deben ser capacitados para desarrollar nuevas tecnologías en donde las

definiciones del problema cambian un poco, seguimos buscando como mejorar la calidad

de nuestros productos al menor costo posible como siempre, solo que la función objetivo

cambia radicalmente, ya que se incorporan por una parte el factor de desarrollo

sustentable y por otra el aprovechamiento de materia prima en un marco integrador de

"cero emisiones", ciertamente esto altero el espacio solución de este problema de

optimización con restricciones.

14

VI. APLICACIÓN AL CURRICULUM DE INGENIERÍA QUÍMICA:

La enseíanza de la Ingeniería Química deberá cambiar para lograr desarrollar si competencias" profesionales en los nuevos ingenieros químicos. El nuevo curriculum

deberá lograr entre otras cosas:

Una clara visión de negocios y creación de valor.

besarrollar una visión global y filosófica sobre la evolución de la industria química, que

permita al estudiante entender que es lo que otros ingenieros químicos han hecho para

beneficio de la humanidad.

Desarrollar sensibilidad cultural y tolerancia a la biodiversidad.

Crear una conciencia y visión internacional.

Competencia en el uso de la tecnología de información incluyendo la capacidad de

comunicación y colaboración a través de las redes internacionales de información

(Internet).

Incorporar como misión los conceptos de "cero emisiones" en el diseío y desarrollo de

nuevos procesos y tecnologías.

besarrollar un enf oque sistémico.

Potenciar la creatividad.

Capacidad de innovar y realizar aportaciones para la solución de problemas.

10.56 lida formación de valores morales y ética.

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La implantación del concepto "cero emisiones" en la enseFíanza de la Ingeniería Química,

al buscar hacer mucho más con lo que produce lo naturaleza, manteniendo el esfuerzo

para reducir todas las categorías de contaminantes hasta cero, fomenta aumentar la

productividad de los recursos naturales utilizados como materias primas de los procesos,

mejorando la competitividad y generando empleos a través del agrupamiento de

industrias, en donde el desperdicio de unas es un insumo para otras.

Promueve también la movilización de las mentes más creativas del mundo a través de los

métodos modernos de comunicación tales como Internet, hacia la conversión de varias

substancias consideradas actualmente como desperdicios, hacia productos con nuevo

valor agregado en el marco de un desarrollo sustentable.

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Por estas razones considero que el nuevo paradigma en la enseíanza de la Ingeniería

Química debe ser incorporado en todas las facultades y escuelas de Ingeniería Química

para que al igual que en 1922 (cuando el AIChE decidió entrar en un proceso de

acreditación 10 aflos antes de que se consolidará el concepto de acreditación mismo), dar

el paso adelante sin esperar a que otras disciplinas lo hagan sabedores de que otros

vendrá detrás una vez que se vea la bondad de la transformación aquí recomendada.

Con la implantación de este nuevo paradigma en la enseíanza de la Ingeniería Química

podremos, en un futuro cercano, promover el avance socioeconómico del mundo,

mejorando la economía sin agotar los recursos limitados de la Tierra.

Así la industria química logrará mayores niveles de productividad, generará más empleos

y reducirá dramáticamente la contaminación: llegando eventualmente las emisiones al

nivel cero, asegurando de manera permanente el hoy anhelado desarrollo sustentable.

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