Usar termodinámica para mitigar el impacto ambiental de la industria

Los avances en la termodinámica han abierto las posibilidades del uso de la energía que permite el crecimiento de la industria, procesos y materiales.

Por: Dr. Marco Navarro/Arturo Padilla

30/May/2022

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Los avances en la termodinámica han abierto las posibilidades del uso de la energía para proteger el medio ambiente y permitir el crecimiento de la industria, procesos y materiales, comentó el Dr. Marco Antonio Zárate Navarro, profesor investigador del Decanato de Diseño, Ciencia y Tecnología de la Universidad Autónoma de Guadalajara (UAG).

En su línea de investigación, centrada en la termodinámica fuera del equilibrio, mencionó que los sistemas complejos de la termodinámica describen una gran cantidad de fenómenos físicos, químicos y biológicos, entre otros, y con un enfoque particularmente interesante, ha sido el termodinámico, lo que abre la posibilidad de aplicarlo a procesos industriales, pues tradicionalmente los sistemas complejos se suelen tratar desde un punto de vista puramente matemático, por lo que su análisis puede ser complicado de aterrizar, enfatizó.

En los sistemas de procesos, tales como los aplicados a la industria de la transformación (operaciones unitarias), el enfoque clásico es realizar balances de propiedades conservadas como la materia y la energía.

“Un balance adicional de una cantidad no conservativa, como lo es la entropía, permite conocer además la estabilidad de un sistema. Para esto, los procesos de transporte deben de ser descritos de forma apropiada, lo que es un reto en sí”, dijo.

El modelado de sistemas complejos tiene varias aplicaciones, la más importante es el control automático, y considera además un enfoque energético y entrópico, puede de forma indirecta reducir el impacto ambiental.

En este sentido, se han aplicado esquemas de control avanzados, conocidos como el control en cascada, donde se aplica un lazo de control dentro de otro, de manera que se regula un lazo interno con una dinámica más rápida, la cual comanda a su vez un lazo externo más lento, área en la que el Dr. Armando Campos Rodríguez se ha desempeñado activamente.

Así mismo, se tuvo la participación del Dr. Efrén Aguilar Garnica, jefe del laboratorio de ingeniería química, cuya área de investigación reside en el desarrollo de procesos y control automático.

Esta investigación ha sido el fruto de una continua colaboración de la UAG con la Universidad de Guadalajara, con el Dr. Juan Paulo García Sandoval, Investigador Titular del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías, y de la University of Alberta, en Alberta, Canadá, con el Prof. Stevan Dubljevic, del Departamento de Ingeniería Química y de Materiales,