Ingeniería Química. Alquimia del desarrollo
Las características de la Industria que conocemos hoy en día, se deben en gran parte a una rama de la Ingeniería que fue tomando cuerpo y personalidad en la medida en que los procesos industriales se expandían y diversificaban en todo el Globo. Nos referimos a la Ingeniería Química.
Los orígenes de la Ingeniería Química, hay que localizarlos en los tiempos remotos de la Humanidad temprana, donde las necesidades que se multiplicaban en correspondencia con el aumento del grupo familiar, obligaban a los individuos a transformar los productos que la naturaleza le ofrecía. Estas necesidades se han incrementado a lo largo de su Historia, ya que, a medida que se satisfacían unas, aparecían otras nuevas. Esto trajo consigo que el grado de transformación de los productos naturales haya sido cada vez mayor y más complejo.
La Ingeniería Química es una rama de la Ingeniería relacionada con los procesos en los que las materias sufren un cambio de composición, contenido energético o estado físico por los medios que las procesan, para obtener los productos resultantes y su aplicación en la consecución de objetivos útiles. La moderna industria química comienza realmente su desarrollo a mediados del siglo XVIII cuando Ruerbruch (1746) pone a punto el método de las cámaras de plomo para producir ácido sulfúrico, y cuando Leblanc (1791) desarrolla el proceso para producir sosa, se acelera dicho desarrollo
Sin embargo, la profesión de Ingeniero Químico no se desarrolla de un modo inmediato y paralelo con la moderna industria química sino que la profesión comenzará su desarrollo con casi un siglo de retraso. Ello se debe, como indica W. Lewis, a que los químicos de aquella época se limitaron a buscar resultados inmediatos y que aportaron soluciones a un problema concreto y determinado. A diferencia de los ingenieros de otras ramas, no buscaron sentar bases generales que permitieran la aplicación a otros procesos ni tampoco soluciones tecnológicas más amplias.
La Ingeniería Química es la aplicación simultánea de los principios de las Ciencias Físicas, y de los principios de las Ciencias Económicas y de las relaciones humanas en campos que pertenecen directamente a los procesos o los aparatos en los que se trata la materia con el fin de conseguir un cambio de estado, de energía o de composición, pero tambien es el arte concebir, calcular, diseñar, hacer construir y hacer funcionar las instalaciones donde efectuar a escala industrial cualquier transformación química con una operación física de separación inmediata.En la dimensión económica pudiéramos indicar que comprende las actividades relacionadas con la producción rentable de cosas útiles por procesos que implican fenómenos químicos o fisicoquímicos en una o más etapas.De esta manera se convierte en el conjunto de métodos y de técnicas utilizados por los ingenieros en la industria química, traduciéndose como la metodología y la tecnología de la industria química. Podríamos finalmente sintetizar con la definición de Ingeniería Química que nos aporta The Institution of Chemical Engineers de Gran Bretaña: “La Ingeniería Química es una rama de la Ingeniería relacionada con los procesos en los que las materias primas sufren un cambio de composición, contenido energético o estado físico, con los medios para ser procesado, con los productos resultantes con su aplicación a la consecución de objetivos útiles”. Entretanto, el Prof. A. Vian nos ofrece su lacónica, pero muy precisa definición de Ingeniería Química: La Ingeniería Química es saber hacer Química a escala industrial».
Así entonces, la práctica de la Ingeniería Química consiste en la concepción, el desarrollo, el diseño, la innovación y la aplicación de los procesos y sus productos; también concierne a la práctica de la Ingeniería Química el desarrollo económico, el diseño, la construcción, la operación, el control y la dirección de las plantas químicas para esos procesos, la investigación y la enseñanza en esos campos.
. La Ingeniería Química desempeña un papel fundamental en el diseño, manutención, evaluación, optimización, simulación, planificación, construcción y operación de plantas en la industria de procesos, que es aquella relacionada con la producción de compuestos y productos cuya elaboración requiere de sofisticadas transformaciones físicas y químicas de la materia.
La Ingeniería Química también se enfoca al diseño de nuevos materiales y tecnologías, es una forma importante de investigación y de desarrollo. Además es líder en el campo ambiental, ya que contribuye al diseño de procesos ambientalmente amigables y procesos para la descontaminación del medio ambiente. La ingeniería química implica en gran parte el diseño y el mantenimiento de los procesos químicos para la fabricación a gran escala. Emplean a los ingenieros químicos en esta rama generalmente bajo título de «ingeniero de proceso». El desarrollo de los procesos a gran escala característicos de economías industrializadas es una hazaña de la Ingeniería Química, no de la Química en su más pura expresión. De hecho, los Ingenieros Químicos son responsables de la disponibilidad de los materiales de alta calidad modernos que son esenciales para hacer funcionar una economía industrial.
El Ingeniero Químico participa de una manera importante en lo relacionado al diseño y la administración de todo el proceso químico a escala industrial que permite satisfacer una necesidad partiendo de materias primas hasta poner en las manos del consumidor un producto final. La presencia del profesional de la ingeniería química la podemos ver en áreas tales como la producción, control de procesos, control de calidad, seguridad industrial, apoyo técnico-legal, y ecología en donde plantea, diseña, construye, opera y controla unidades para disminuir el impacto contaminante de las actividades humanas.
En un principio, la Ingeniería Química surgió cono una extensión de la Ingeniería Mecánica Como disciplina, en sus orígenes, la Ingeniería Química era básicamente una extensión de la Ingeniería Mecánica aplicada a resolver los problemas de fabricación de sustancias y materiales químicos, que era la tarea tradicional de la química industrial. En contraste, la Ingeniería Química moderna está estructurada alrededor de un sistema de conocimientos propio acerca de fenómenos y procesos vinculados con la producción de sustancias y materiales mediante cambios en las propiedades físicas, químicas, o ambas, de la materia.
Debe tenerse en cuenta que en el campo de la Ingeniería Química se pueden reconocer tendencias y momentos cruciales que pueden considerarse paradigmáticos. El primero de ellos data de 1915, cuando en el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) los profesores Walter, Lewis y McAdams le dieron forma al concepto de Operaciones Unitarias como una serie de operaciones comunes a muchos procesos industriales, tales como la transferencia de energía, destilación, flujo de fluidos, filtración, trituración, molienda y cristalización; y que permitió unificar -a la vez que dar sustento científico y leyes generales- a las diversas operaciones y procesos de la naciente Ingeniería Química. Este modelo de las Operaciones Unitarias, que implicaba el estudio de estas operaciones separadas de los procesos industriales específicos, con una forma de abordar y solucionar los problemas de escala industrial fundamentalmente empírico, fue utilizado con éxito durante muchos años.
En 1960 nace el segundo gran paradigma de la Ingeniería Química con la publicación del libro «Fenómenos de Transporte» de R. B. Bird, W. E. Stewart y E. N. Lightfoot, que establece un método distinto para el análisis y estudio de los fenómenos físico-químicos, y que busca explicaciones moleculares para los fenómenos macroscópicos. El estudio de los fenómenos de transporte comprende aquellos procesos en los que hay una transferencia o transporte neto de materia, energía o momentum lineal en cantidades macroscópicas, desde el punto de vista microscópico o molecular.
A la par de las competencias habituales de la Ingeniería Química, hoy comienzan a configurarse desde las ciencias básicas (química, física, biología), fundamentos científicos para estructurar un nuevo enfoque que podría ampliar el horizonte de la ingeniería química y abordar problemas a los que hasta ahora se les han dado soluciones incompletas con métodos empíricos. Así, la Biología Molecular, la Ingeniería Genética y la Ingeniería Molecular (Nanotecnología) aportan conocimientos que pueden ser la base para construir un tercer paradigma de la Ingeniería Química.
El profesional de Ingeniería Química es un actor de las transformaciones que afectan a la sociedad. Un país que disponga de gran número de profesionales capacitados en Ingeniería Química (entre otros) tiene mayor potencial para desarrollar su propia ciencia y tecnología, que son un pilar importante en el desarrollo.
La capacidad científica y cultural de un país son bienes difíciles de medir pero producen un gran impacto en el progreso del mismo. Obviamente los problemas sociales son complejos y y requieren soluciones políticas, organizativas y acción por parte de las propias comunidades. En este complejo conjunto de interacciones, el ingeniero o ingeniera puede participar de proyectos para fomentar el desarrollo tecnológico, para proteger el medio ambiente o mejorar la educación científica y tecnológica. Optar por la ingeniería química es hacer un aporte personal hacia un país mas avanzado.
