{"id":362,"date":"2021-04-13T15:32:10","date_gmt":"2021-04-13T18:32:10","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/?page_id=362"},"modified":"2024-12-13T11:31:30","modified_gmt":"2024-12-13T14:31:30","slug":"dinamica-y-modelacion-de-procesos-quimicos-y-ambientales","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/investigacion\/lineas-de-investigacion\/dinamica-y-modelacion-de-procesos-quimicos-y-ambientales\/","title":{"rendered":"Din\u00e1mica y Modelaci\u00f3n de Procesos Qu\u00edmicos y Ambientales"},"content":{"rendered":"\t\t
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El enfoque de la investigaci\u00f3n en el \u00e1rea va desde la biorrefiner\u00eda para obtenci\u00f3n de productos desde derivados de la biomasa, cat\u00e1lisis heterog\u00e9nea, equilibrios termodin\u00e1micos, modelaci\u00f3n y caracterizaci\u00f3n de nuevos solventes para procesos de separaci\u00f3n. Cin\u00e9tica de reactores para biorremediaci\u00f3n, an\u00e1lisis de biodegradabilidad y modelaci\u00f3n de fen\u00f3menos de transporte para comprender conceptos de contaminaci\u00f3n atmosf\u00e9rica, t\u00e9cnicas avanzadas de extracci\u00f3n para la obtenci\u00f3n de nutrace\u00faticos. Modelaci\u00f3n computacional de control de procesos.<\/p>\n

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  • Cat\u00e1lisis heterog\u00e9nea y valorizaci\u00f3n de derivados de la biomasa: <\/strong>se busca estudiar el efecto de la naturaleza del soporte, tipo de material, contenido met\u00e1lico y condiciones de operaci\u00f3n sobre la actividad y selectividad en los procesos de hidrotratamiento (HT) y fotocat\u00e1lisis. Junto con esto, se centra en la caracterizaci\u00f3n de catalizadores para correlacionar su estructura con su actividad catal\u00edtica a trav\u00e9s de diversas t\u00e9cnicas, como lo son TEM, SEM, XRD, TPD, FTIP, espectroscopia Raman, entre otras.  Tambi\u00e9n, se busca la producci\u00f3n de combustibles sustentables gracias a la captura y utilizaci\u00f3n de CO2 usando materiales sorbentes.  Adem\u00e1s esta l\u00ednea es parte del N\u00facleo Milenio en Procesos Catal\u00edticos hacia la Qu\u00edmica Sustentable, el cual busca producir combustibles l\u00edquidos y productos qu\u00edmicos de alto valor agregado a partir de derivados de la biomasa agr\u00edcola y forestal, entregando a la sociedad una alternativa sustentable para el continuo desarrollo industrial.<\/li>\n<\/ul>\n
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    • Modelaci\u00f3n y estimaci\u00f3n de fen\u00f3menos de contaminaci\u00f3n y descontaminaci\u00f3n ambiental: <\/strong>se busca simular la emisi\u00f3n, transporte, dispersi\u00f3n, transformaci\u00f3n qu\u00edmica y remoci\u00f3n de los distintos contaminantes presentes en la atm\u00f3sfera. Junto con esto, se busca estimar cuantitativamente el impacto de las diferentes fuentes emisoras en zonas urbanas e industriales, a trav\u00e9s de modelos de naturaleza estad\u00edstica o simplificaciones de modelos de calidad del aire. Finalmente, se trabaja en la gesti\u00f3n de residuos s\u00f3lidos y lodos, \u00e1rea de desarrollo cient\u00edfico y tecnol\u00f3gico permanente, motivada por la necesidad cada vez mayor de sistemas adecuados de tratamiento y disposici\u00f3n de residuos industriales y urbanos.<\/li>\n<\/ul>\n
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      • Optimizaci\u00f3n y modelaci\u00f3n de procesos sustentables de obtenci\u00f3n de compuestos bioactivos con potencial uso en la industria de alimentos y nutrace\u00fatica: <\/strong>procesos de obtenci\u00f3n y aplicaci\u00f3n de productos de origen natural como extractos polifen\u00f3licos, aceites esenciales y aromas. Extracci\u00f3n de compuestos a alta y baja presi\u00f3n, medici\u00f3n y modelaci\u00f3n de la solubilidad, procesos de separaci\u00f3n v\u00eda columnas de adsorci\u00f3n, cromatograf\u00eda y filtraci\u00f3n con membranas. Aplicaciones en aditivos funcionales para alimentos, pel\u00edculas comestibles, destilados y nutrac\u00e9uticos. Modelamiento matem\u00e1tico de modelos metab\u00f3licos, oxigenaci\u00f3n en fermentadores, solubilidad y destilaci\u00f3n. Control autom\u00e1tico, optimizaci\u00f3n din\u00e1mica y multiobjetivo.<\/li>\n<\/ul>\n
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        • Termodin\u00e1mica aplicada y procesos de separaci\u00f3n: <\/strong>equilibrio de fases, modelamiento y simulaci\u00f3n de procesos de separaci\u00f3n. Se busca predecir solventes de extracci\u00f3n para procesos de separaci\u00f3n de mol\u00e9culas de alto valor que deben ser extra\u00eddas y purificadas desde biomasa o procesos biotecnol\u00f3gicos. Para esto, se requiere un estudio experimental acoplado a la validaci\u00f3n de modelos termodin\u00e1micos y la simulaci\u00f3n de procesos usando la plataforma AspenONE. Entre los diferentes problemas de equilibrio de fases de inter\u00e9s, que pueden validar termodin\u00e1micamente los solventes de extracci\u00f3n, caben destacar el equilibrio l\u00edquido-vapor a bajas y altas presiones, equilibrio l\u00edquido-l\u00edquido, equilibrio s\u00f3lido-l\u00edquido, equilibrio s\u00f3lido-vapor, equilibrio de reacciones, etc. Entre los modelos para representar los sistemas experimentales en el simulador de procesos est\u00e1n los de coeficiente de actividad correlativos como NRTL, UNIQUAC y los predictivos UNIFAC, COSMO-RS) y COSMO-SAC. En cuanto a las ecuaciones de estado utilizadas, se pueden mencionar las c\u00fabicas como Peng-Robinson, o similares, con diferentes reglas de mezclado o ecuaciones de estado complejas tipo Helmholtz de la familia SAFT. Los modelos tipo COSMO y SAFT son los preferidos para la selecci\u00f3n preliminar de solventes en el simulador por sus caracter\u00edsticas predictivas y para modelar sistemas complejos.<\/li>\n<\/ul>\n
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          • Energ\u00edas renovables y residuos: <\/strong>cultivos de microorganismos fotosintetizadores (microalgas). Operaciones de cultivos de microorganismos fotosintetizadores no pat\u00f3genos autotr\u00f3ficos o mixotr\u00f3ficos; preparaci\u00f3n de medios de cultivo; dise\u00f1o y prueba de fotobioreactores para su cultivo, procesamiento de microalgas (operaciones de extracci\u00f3n por solventes, operaciones de desaguado, liofilizaci\u00f3n, secado spray, otros tipos de secado), an\u00e1lisis de subproductos por espectrometr\u00eda, FTIR, turbidimetr\u00eda, cromatograf\u00eda, y ensayos cualitativos. preparaci\u00f3n de nanomateriales, la fabricaci\u00f3n de electrofotocatalizadores basados en estos nanomateriales, el dise\u00f1o y prueba de fotorreactores basados en los electrofotocatalizadores desarrollados y la detecci\u00f3n de productos de valor a partir de mol\u00e9culas contaminantes, gases de efecto invernadero o compuestos de escaso valor; y sus productos de la electrofotocat\u00e1lisis mediante t\u00e9cnicas colorim\u00e9tricas, espectrom\u00e9tricas y\/o cromatogr\u00e1ficas.<\/li>\n
          • Modelamiento de fen\u00f3menos de transporte complejos en unidades de proceso utilizando fluidodin\u00e1mica computacional (CFD) como herramienta de validaci\u00f3n:  <\/b> Esta l\u00ednea plantea el desarrollo de modelos de transporte realistas no-estacionarios capaces de capturar los fen\u00f3menos f\u00edsicos fundamentales y simult\u00e1neamente disminuir el tiempo de simulaci\u00f3n 3 a 6 \u00f3rdenes de magnitud en comparaci\u00f3n a CFD. Para verificar supuestos de los modelos, CFD se utiliza como herramienta para validar aspectos en que datos experimentales no existen, son insuficientes o son impracticables de recolectar. Los modelos realistas ayudan a entender el sistema de manera m\u00e1s clara que modelos m\u00e1s complejos, y se pueden implementar en simuladores de procesos para optimizar su dise\u00f1o y operaci\u00f3n. Las aplicaciones actuales se centran en modelar el almacenamiento de (i) energ\u00eda mediante gas natural licuado, hidr\u00f3geno l\u00edquido y otros l\u00edquidos criog\u00e9nicos como combustibles directos o vectores energ\u00e9ticos y (ii) energ\u00eda renovable mediante bater\u00edas de flujo de \u00f3xido reducci\u00f3n.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n

            Acad\u00e9micos<\/strong><\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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            \"Roberto
            Roberto Canales<\/figcaption><\/figure><\/div>
            \"N\u00e9stor
            Ne\u0301stor Escalona<\/figcaption><\/figure><\/div>
            \"H\u00e9ctor
            H\u00e9ctor Jorquera<\/figcaption><\/figure><\/div>
            \"C\u00e9sar
            Ce\u0301sar Sa\u0301ez<\/figcaption><\/figure><\/div>
            \"Felipe
            Felipe Huerta<\/figcaption><\/figure><\/div>
            \"Elodie
            Elodie Blanco<\/figcaption><\/figure><\/div>
            \"Jos\u00e9
            Jos\u00e9 Ricardo P\u00e9rez<\/figcaption><\/figure><\/div>\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
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            La Din\u00e1mica y Modelaci\u00f3n de Procesos Qu\u00edmicos y Ambientales se enfoca en el estudio de procesos qu\u00edmicos industriales.<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":363,"parent":1309,"menu_order":23,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"class_list":["post-362","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","post","post-with-thumbnail","post-with-thumbnail-large"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/362","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=362"}],"version-history":[{"count":31,"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/362\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1767,"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/362\/revisions\/1767"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/1309"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/media\/363"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ing.uc.cl\/quimica-y-bioprocesos\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=362"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}