Los 5 Desafíos de la Ingeniería Química para este Siglo

Los 5 Grandes Desafíos de la humanidad para este siglo, que la Ingeniería Química podría ayudar a resolver.

La ingeniería química es mucho más que la disciplina que estudia cómo transformar materias primas en productos acabados.

Es común pensar que los ingenieros químicos sólo trabajan en diseñar plantas químicas, y en resolver sus problemas: incrementar la producción, mejorar el desempeño ambiental, o reducir los incidentes reportables.

Pero lo cierto es que la Ingeniería Química juega un papel fundamental en resolver muchos de los problemas de la humanidad de los próximos 50 a 100 años.

¿Cuáles son estos problemas que enfrenta la humanidad en este siglo? ¿Qué están haciendo los ingenieros químicos para resolverlos? Debajo, algunos ejemplos.

1. Agua

Agua

La escasez de agua es preocupante, y ya afecta a todos los continentes. Un quinto de la población mundial vive en zonas afectadas por la sequía.

La ingeniería química como disciplina provee los conocimientos en procesos, equipos y tecnologías para purificar agua. Tecnologías como el reuso de aguas residuales y la desalinización de agua de mar siguen empujando la frontera de posibilidades, permitiendo proveer agua aún en condiciones de fuertes limitaciones de recursos hídricos.

Pero la presión también se da desde el lado de reducir el consumo. Por ejemplo, producir una tonelada de polietileno, el plástico más utilizado, demanda casi 200 metros cúbicos de agua. Cualquier cambio en el proceso que logre reducir esa cantidad, así sea tan solo unos pocos puntos porcentuales, representa ganancias de miles metros cúbicos de agua para una planta típica de polietileno. La ingeniería química también juega un papel fundamental en esta optimización del uso del agua en procesos industriales.

 

2. Energía

Energía

¿Cómo será el futuro de la energía? Difícil de imaginar, en un mundo donde la producción el gas y petróleo de fuentes no convencionales revolucionó la matriz energética. Los combustibles fósiles aún representan el 85% de la energía total generada, pero este valor seguramente se reduzca a lo largo del siglo.

Si bien más conocidos por el trabajo en empresas de Gas y Petróleo, los ingenieros químicos trabajan en todo el espectro energético, desde lo nuclear hasta los biocombustibles.

La revolución energética de este siglo tendrá a los ingenieros químicos como actores centrales. La integración energética (que puede ser algo tan sencillo como

aprovechar el calor de corrientes de salida para las corrientes de entrada) es un campo de gran relevancia tanto académica como industrial.

 

3. Alimentos

Alimentos

Se espera que la población mundial alcance los 9000 mil millones de personas en 2050. Garantizar la seguridad alimentaria de esta población no es un problema menor.

Los ingenieros químicos trabajan en temas de producción y procesamiento de alimentos, producción de mejores fertilizantes y agroquímicos efectivos y de bajo impacto ambiental, y del lado del consumo, en temas como mejorar el envasado para reducir el desperdicio de alimentos.

No sólo hay que aumentar la producción actual de alimentos con estas técnicas. También hay que considerar los efectos que el cambio climático puede tener sobre la productividad de los cultivos, y la competencia por tierras cultivables que genera la producción de biocombustibles.

 

4. Medio Ambiente y Recursos

Ambiente

La degradación ambiental que nos aqueja es generalizada. Ríos y mares contaminados por vertidos municipales e industriales sin tratamiento. Emisiones industriales sin control. Suelos poluidos. Vertederos a cielo abierto.

Para cada uno de estos problemas, existen procesos y tecnologías para resolverlos. Los ingenieros químicos deben trabajar en mejorar y hacer más costo efectivas estas tecnologías de tratamiento de efluentes, emisiones gaseosas, y residuos peligrosos, así como en la optimización de procesos para reducción del consumo de materias primas (conocido como integración material de procesos, equivalente a la integración energética mencionada antes).

 

5. Cambio Climático

Cambio Climático

El cambio climático impacta al planeta de maneras impensadas. Si bien podría considerarse como un problema ambiental (y caer en el apartado anterior), este desafío tiene características únicas que merecen tratarse separadamente.

En primer lugar, el cambio climático tiene alcance global. Muchos otros problemas ambientales son localizados, y por ello más sencillos de ser resueltos - por ejemplo, la degradación de un curso de agua, o la contaminación de un suelo por vertidos de hidrocarburos.

En segundo lugar, y consecuencia de su carácter global, requiere del esfuerzo concertado de una multitud de países, instituciones, y empresas.

Si bien la ingeniería química se relaciona menos con la adaptación al cambio climático, sí tiene competencias en su mitigación. La tendencia al crecimiento bajo en carbono hace que las grandes empresas implementen programas de reducción de emisiones. Esto puede significar optimizar procesos, cambiar materias primas, o migrar a tecnologías más limpias y menos intensivas en carbono. Para todos estos desafíos, los ingenieros químicos son piezas clave para identificar, diseñar, implementar, y operar las soluciones.

 

Estos desafíos no son compartimentos estancos atacables separadamente. Los nexos entre ellos son evidentes y preocupantes. El cambio climático genera sequías localizadas, que puede impactar en la generación hidroeléctrica, o en la falta de riego para cultivos. Los problemas ambientales como el vuelco sin tratamiento de aguas negras a un río impactan el uso de ese curso aguas abajo para consumo o riego.

Cualquiera sea tu área de trabajo o especialización, como ingeniero químico debes conocer estos desafíos y sus interrelaciones. Aún cuando estés trabajando en optimizar un proceso específico dentro de una planta química, muchas veces ese problema que intentas resolver se vincula con alguno de estos 5 desafíos. Tener el panorama general ayuda te permitirá enfocarte y encontrar soluciones más innovadoras e integrales.

¿En cuál de estos desafíos trabajas? Comparte comentando debajo.

 

Fotografía 1 gentileza de Oxfam International
Fotografía 2 gentileza de Brookhaven National Laboratory
Fotografía 3 gentileza de USAID Nepal
Fotografía 4 gentileza de - POD -
Fotografía 5 gentileza de Alaska Region U.S. Fish & Wildlife Service

Hay 12 comentarios

Muy Interesante, es un verdadero reto. Desde la pespepectiva particular, nosotros aportamos una mejor forma de gestionar las industrias quimicas con selenne erp.
Si quereis ver u poco de ello, os invitamos a:
http://www.erp-selenne.es

En el Perú se tiene leyes y normas ambientales, lamentablemente no se esta cumpliendo por falta de sensibilización en gran parte de la población, ademas no existe una adecuada supervisión y sobre todo las sanciones son muy blandas. Los diversas industrias, fabricas, comercios, mercados, universidades colegios y las instituciones publicas no cuentan con un plan de manejo de los residuos que generan.

Creo que todos los que tenemos preocupación acerca de estos temas debemos comenzar por actuar en casa, mejorar el aprovechamiento de agua (captación de agua reutilizar el agua en el lavado de ropa, disminuir el agua en el retrete), consumo de energía (tener los menos aparatos posibles conectados, no tener tantos focos encendidos), separar la basura para el reciclaje, etc.
pasara esto a los vecinos, colonias ciudades, hasta alcanzar un impacto más alto en la sociedad
Ser más participativos y apoyar a que nuestros gobiernos creen Reformas eficientes.

Saludos

Trabajo en el desarrollo de insecticidas botánicos para ser utilizados en la producción de berries orgánicos en México. Son biodegradables e inocuos.

hola soy el ingeniero quimico benito gerardo carrillo veloez y yo trabajo en agua y cambio climatico creo que son grandes retos para un ingeniero quimico

Hola soy Luciano Morcillo ing. químico y actualmente estoy haciendo un máster en energía, queria pedirle ayudas a mis colegas a ver si ellos tienen alguna idea sobre el tema de tesis, por que no encuentro nada interesante... gracias

Buenas tardes como Ing. Químico Industrial trabaje la mayor parte de mi vida profesional en laboratorio de la IP y después di clases de ecología. Soy un convencido de que este artículo hay que respetarlo y considerarlo en nuestras actividades. Ahora que tengo un negocio me doy cuenta de que se resuelven muchos problemas, pero se dejan otros de lado y se descuida cada vez más a la naturaleza, porque importan más nuestras conveniencias.

Hola soy el Ing. Quimico Fco. Villa, he pasado gran parte de mi vida en la operacion de plantas de tratamiento de aguas residuales y creo que aun hay mucho por hacer, pero sobre todo hay que crear conciencia sobre estos temas. saludos

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