La dirección de la Escuela de Ingeniería Química desea felicitar a nuestros estudiantes que participaron recientemente en congresos y conferencias, presentando resultados y avances en sus investigaciones en representación de la Universidad de Costa Rica a nivel internacional.

Melissa Bonilla

Efecto de la temperatura en la capacidad de adsorción del carbonado de calcio superhidrofóbico y oleofílico con uso potencial para limpieza de derrames de aceite

Gulf Coast Undergraduate Research Symposium, Rice University, Houston Texas, 6 de octubre del 2018

Se realizó una modificación a la superficie del carbonato de calcio utilizando un ácido graso, específicamente ácido esteárico. Dando como resultado un material superhidrofóbico e oleofílico con el fin de estudiar su potencial uso para la limpieza de derrames de petróleo en agua, lo cual tiene ventajas ambientales y económicas. Como parte de la metodología, en el laboratorio de Química Inorgánica de la Escuela de Química de la Universidad de Costa Rica se modificó el material y se estudio la capacidad de adsorción a tres temperaturas diferentes: 23 ℃, 60 ℃ y 70 ℃ con el uso de aceite vegetal. Como resultado se determinó que la mayor capacidad de adsorción fue de (0.55 ± 0.05) g/g en un tiempo de 94 min para la temperatura de 23 ℃. Además, se estudió la cinética de reacción para lo cual se emplearon dos modelos, el de pseudo primer orden y el pseudo segundo orden, siendo el primero el que dio un mejor ajuste a los datos experimentales lo cual muestra que la fisisorción se ve favorecida. La metodología empleada es propuesta por el grupo y los datos cinéticos no han sido reportados anteriormente por lo que el trabajo realizado es valioso para investigación futura del material.

“Haber participado en el Gulf Coast Undergraduate Research Symposium (GCURS) ha sido una de las mejores experiencias que he tenido en toda mi vida. Dicho evento me ha hecho crecer profesionalmente y cambiado mi perspectiva en distintos ámbitos. Gracias al Simposio pude conocer lo que hacen estudiantes de Ingeniería Química en distintos países lo cual refuerza mi pensamiento acerca que los Ingenieros Químicos son muy versátiles en cuanto a las áreas de trabajo y que el cielo es el límite. He podido darme cuenta lo competitivos que son las personas afuera de la Universidad por lo que me ha motivado a trabajar aún más para convertirme en una excelente profesional. Me siento orgullosa de haber podido presentar un proyecto realizado en la Universidad al lado de mis compañeras y amigas Gloriana Solís Molina y Yoselin Rojas Fernández, lo cual demuestra la calidad de la educación que recibimos en la carrera.”

 

José Andrés Santamaría Cordero

Reducción de CO₂ a combustibles mediante energía solar utilizando perovskitas como fotocatalizador en un microreactor

XXIX Congreso Interamericano de Ingeniería Química incorporando la 68^a Conferencia Canadiense de Ingeniería Química, Toronto, Canadá del 28 al 31 de Octubre de 2018

La investigación se realizó en el Centro de Investigación en Electroquímica y Energía Química de la Universidad de Costa Rica (CELEQ). El proyecto nace ante la actual necesidad mundial de eliminar las emisiones de dióxido de carbono que consisten en el principal gas de efecto invernadero y que contribuyen al problema del cambio climático, a su vez la necesidad de eliminar la dependencia en los combustibles fósiles y las implicaciones ambientales del uso desmedido que actualmente se les da. Para ello se pretende aprovechar el dióxido de carbono para generar combustibles como metano, metanol, etc; todo a través de la energía del sol. La manera para lograrlo es a través de un catalizador que lleve a cabo dicha reacción, para ello en el proyecto se experimentó con perovskitas que son nuevos y promisorios catalizadores a nivel mundial. Además se incorporó la tecnología de microfluídica que actualmente está siendo explorada por sus excelentes resultados. La reacción se llevó a cabo entonces en un microreactor, que se construyó mediante impresión 3D. Como resultados obtenidos, se sintetizaron más de 25 diferentes perovskitas de las que seleccionaron las más aptas. y se probaron para la reacción. Se obtienen preliminarmente resultados que dan indicios de la reducción de CO₂ y la posible producción de metano por lo que se continúa trabajando en el proyecto.

“Mi participación representó una experiencia muy enriquecedora, tanto a nivel profesional como a nivel personal. Estar allí me ayudó a aprender muchísimo sobre la Ingeniería Química, las charlas técnicas me enseñaron muchos detalles acerca de los diferentes procesos y operaciones que estudiamos, además aprendí de las diferentes investigaciones que actualmente se están llevando a cabo en el mundo. También, viendo la industria canadiense y el rol del Ingeniero Químico en ella, me ayudó a reforzar la idea de la importancia que tenemos los profesionales en Ingeniería Química y lo mucho que podemos impactar positivamente con nuestro trabajo a la sociedad costarricense. El presentar mi proyecto al lado de investigadores de renombre a nivel mundial, me ayudó a darme cuenta de los esfuerzos que hace la Universidad para mantenerse en el tope de la región; y que el aprendizaje que recibimos en la Escuela de Ingeniería Química, las investigaciones que se realizan en el CELEQ y en general lo que hacemos en la Universidad de Costa Rica son todos productos de altísimo nivel. Por último la multiculturalidad, el compartir con Ingenieros Químicos de todo el mundo y el conocer un nuevo país son experiencias inigualables que a nivel personal resultó en una oportunidad sumamente provechosa.”

 

Daniel Ulloa

Degradación de productos farmacéuticos en reactores de lecho fijo y fluidizado utilizando diatomita modificada con hierro como catalizador de Fenton heterogéneo

XXIX Congreso Interamericano de Ingeniería Química incorporando la 68^a Conferencia Canadiense de Ingeniería Química, Toronto, Canadá del 28 al 31 de Octubre de 2018

Las actividades industriales y residenciales en la actualidad generan grandes cantidades de aguas residuales con una variedad enorme de contaminantes algunos de los cuales son difíciles de tratar por ser tóxicos o no biodegradables, por ejemplo, los contaminantes emergentes y cada vez hay menos espacio para la construcción de plantas de tratamiento convencionales. Es por esto por lo que es más importante encontrar tratamientos con un costo-beneficio aceptable que respondan a estos problemas. Una posible solución que se ha aplicado recientemente es el tratamiento químico del agua por procesos que involucran la generación de radical hidroxilo, que posee un alto poder oxidativo y permite la degradación oxidativa no selectiva de compuestos orgánicos, conocidos como procesos de oxidación avanzada (AOPs).

En este proyecto se partió de un catalizador de hierro soportado en diatomita desarrollado en 2013 en la UCR, se elaboraron pellets en forma de gránulos, utilizando procesos de mezclado, granulado, secado, tamizado y calcinado; se agregó bentonita en suspensión como aglutinante del catalizador y se evaluó el efecto de la temperatura de calcinación y el porcentaje de bentonita en la resistencia a la compresión. Utilizando un ANOVA se encontró que con una mezcla 35 % bentonita, 65 % catalizador de hierro impregnado en diatomita y una temperatura de calcinación de 750 °C, se obtienen pellets con una resistencia a la compresión de 14 MPa. Al catalizador preparado se le realizaron pruebas de cuantificación de hierro por rayos X en el CELEQ, y se obtuvo un (4.1 ± 0.6) % de hierro. Además, se le realizó un análisis XRD Se realizaron pruebas SEM, área superficial y desactivación del catalizador.

Para evaluar el rendimiento del catalizador peletizado en la degradación de productos farmacéuticos se utilizó una configuración de reactor de lecho fijo y un reactor de lecho fluidizado, usando un diseño de experimentos de Taguchi (L 9), se estudiaron diferentes pH, concentraciones de H₂O₂, diámetros medios del pellet y tiempo espacial o de residencia. Luego de realizar el experimento a las mejores condiciones de operación encontradas con el diseño experimental para ambos reactores se lograron obtener porcentajes de degradación de contaminantes de hasta 89 %.

“En Canadá tuve la oportunidad de exponer, por primera vez para mi, ante una comunidad científica internacional, y dejar allá una pincelada de la investigación que se realiza en nuestra universidad. Fue muy interesante además asistir a conferencias de estudiantes y profesores de otros lugares del mundo y observar que las investigaciones que se realizan en algunas de las mejores universidades del mundo no son, como yo pensaba antes de ir, de un nivel mucho mas elevado sino que son similares a lo que se hace aquí en nuestro país. También tuve la oportunidad de conversar y hacer amistades con personas de nacionalidades y culturas muy distintas que nos recibieron en su país con los brazos abiertos. Estoy muy agradecido con las personas que hicieron posible el viaje y muy contento de haber representado a Costa Rica en el exterior.”