Profesora a Tiempo Completo
Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Química
Como ingenieros peruanos, la mayoría de veces tomamos como referencia indicadores basados en el Norte Global (EE. UU. Y Europa) además de China, sin embargo sentimos falta de una globalocalización el concepto acuñado por el sociólogo escocés, Roland Robertson, que cuya idea transmite que se debe pensar globalmente y actuar localmente con estrategia. En este contexto, esta reflexión tratará sobre un artículo de revisión titulado «Tackling sustainability challenges in Latin America and Caribbean from the Chemical Engineering Perspective: A literature review in the last 25 years», el cual ha sido publicado en la revista «Chemical Engineering Research and Design» por los autores mexicanos Juan Gabriel Segovia-Hernández, Salvador Hernández, Enrique Cossío-Vargas y Eduardo Sánchez-Ramírez, en 2022. El principal objetivo se centra en desarrollar los desafíos de la sostenibilidad a los que se enfrenta Sudamérica y el Caribe y las iniciativas en los ámbitos industrial y académico en los últimos 25 años.
En el artículo se resalta que a pesar de que muchos países en nuestra región están en vías de desarrollo, la industria química de la región es altamente competitiva a nivel global, gracias a la disponibilidad de recursos naturales y materias primas, incluyendo agua, tierra y biodiversidad. Los autores mencionan la rápida revolución agrícola y la evolución hacia el liderazgo mundial en la explotación de mercados de biocombustibles y nuevas tecnologías agrícolas como indicadores del potencial de la región. Además, se destacan también la significativa producción de sustancias químicas de commodities como metales, petróleo y sus derivados, cosméticos, perfumes y productos farmacéuticos. Esta misma producción que genera riquezas y puestos de trabajo también es responsable por una gran cantidad de residuos industriales, ante esta preocupación la industria ha mostrado interés en aumentar la eficiencia energética y reducir el desperdicio, por otro lado, se registran investigaciones científicas relevantes (de LAC) en áreas que abarcan aspectos energéticos, ambientales, económicos y de seguridad industrial. También, hay iniciativas de discusión en temas como transición energética sostenible y la necesidad de acciones concretas por parte de la academia para implementar estudios de caso en el aula y fomentar conversaciones y enfoques orientados a soluciones.
El mencionado artículo ha sido dividido en 10 secciones que abordan aspectos desde sistemas de tratamiento de efluentes y emisiones hasta sistemas de intensificación y recuperación de energía pasando por la necesidad de la sostenibilidad de cadena de suministros y valorización de residuos y biomasa vegetal. Con esto y por la amplitud de los temas tratados, el presente blog presentará los primeros temas desde sistemas de recuperación de energía hasta técnicas de remediación de aire, agua y suelo. Queda para la segunda parte (próximas ediciones, aún en este 2024) la discusión de temas como valorización de biomasa, intensificación de procesos y métodos de Análisis de Ciclo de Vida como principales desafíos.
En relación a los sistemas de recuperación de energía y calor para el desarrollo sostenible en LAC, se presentan varios estudios y publicaciones que discuten la optimización y el diseño de redes de intercambiadores de calor, la minimización del consumo de agua y energía, y la integración de energía solar y otras fuentes de energía renovables en procesos industriales como el hidrógeno verde. En esta sección son imperdibles los modelos de programación lineal y la integración de ciclos de Rankine orgánicos regenerativos en procesos industriales.
La sección dedicada al tratamiento de agua en LAC se destacan los avances recientes en el tratamiento de agua contaminada con compuestos químicos de diverso origen, hidrocarburos, antibióticos, metales pesados, tintes, etc. que provienen de la descarga directa de aguas residuales de las industrias textil, plástica, del cuero, cosmética, papelera, de impresión y de procesamiento de alimentos al medio ambiente. Estas industrias requieren el uso de tecnologías de tratamiento adecuadas para reducir la concentración de estos contaminantes en efluentes industriales y garantizar estándares ambientales. Entre las estrategias que se hace mención están la utilización de polímero catiónico (Amberlite IRA 402) en pruebas de lote para adsorber tintes y el estudio de factores experimentales como la cantidad de resina, la concentración de materia orgánica, el tiempo de interacción óptimo y el pH. También se mencionan los tratamientos de Fenton anódico (AFT) para tratar pequeños volúmenes y bajas concentraciones de contaminantes orgánicos en tiempos de tratamiento cortos, utilizando reactores de banco a escala con diferentes configuraciones.
Hay más, Segovia y colaboradores trata también de las iniciativas de remediación de suelos y aire. Para el suelo, destacan los esfuerzos realizados para remediación por contaminación con hidrocarburos, pesticidas y metales pesados. Se menciona el uso de técnicas como el lavado de suelo asistido por surfactantes, además, se discute la efectividad de plantas de invierno en la fitorremediación de suelos contaminados con herbicidas y el uso de hierro cero-valente y complejos hierro-cobre en la remediación de suelos con pesticidas. Además, se resalta la necesidad de desarrollar estrategias de remediación específicas y la importancia de la investigación multidisciplinaria para entender las vías de liberación de contaminantes al medio ambiente.
Para el aire, se aborda la contaminación atmosférica y su impacto en el calentamiento global, identificando gases de efecto invernadero como fluorados, óxido nitroso, metano y dióxido de carbono. Se presentan estrategias de gestión y tratamiento para transformar estos contaminantes en formas menos peligrosas como el uso de TiO2 (dióxido de titanio) y nanofotocatalizadores en aplicaciones como la purificación de agua y aire, desinfección y esterilización de suelos. En asociación a la aplicación se describen rutas industriales tradicionales y nuevas para la producción de nanofotocatalizadores.
Además, se menciona trabajos acerca de la actividad y estabilidad de catalizadores bimetálicos de oro-iridio para la oxidación de compuestos orgánicos volátiles a bajas temperaturas, destacando su sinergia. Como se ve el principal enfoque de remediación de emisiones en LAC está enfocado en el desarrollo de nuevos materiales.
En resumen, América Latina tiene el potencial para desarrollar tecnologías industriales que permitan una producción sostenible de bienes y servicios, esperemos que, el impacto de fuentes antropogénicas en la explotación de los recursos, el medio ambiente sea mucho más consciente pues llegamos a la capacidad de soporte de la tierra lo que abre desafíos y oportunidades para generaciones futuras de ingenieros químicos.
El presente blog fue escrito com la assistência de herramentas de IA. Especificamente, el Chatpdf (https://www.popai.pro) resumió las secciones del artículo en referencia.
Referencia
Juan Gabriel Segovia-Hernández, Salvador Hernández, Enrique Cossío-Vargas, Eduardo Sánchez-Ramírez. Tackling sustainability challenges in Latin America and Caribbean from the chemical engineering perspective: A literature review in the last 25 years, Chemical Engineering Research and Design, 188, Pages 483-527, 2022. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2022.10.012.
