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Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Avellaneda
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUIMICA
Av. Ramón Franco 5050 (1874) Villa Dominico
VIII Jornadas de Ingeniería Química Sustentable
18, 19 y 20 de septiembre de 2018
Prohibida la reproducción total o parcial, incluyendo fotocopias, sin la autorización expresa de sus editores.
COMISIÓN ACADÉMICA COMISIÓN ORGANIZADORA
Dr. Juan Aphesteguy Ing. Germán Benedictto
Dra. Susana Boeykens Srta. Agustina Beraldi
Ing. Hipólito Choren Ing. Jorge Bérgamo
Dra. Marías Inés Errea Ing. Stella Boutet
Ing. María del Carmen Gutiérrez Dr. Ing. Jorge de Celis
Dra. Soledad Legnoverde Sr. Martín Duarte
Dra. Andrea Pereyra Esp. Ing. Julio Llaneza
Ing. Beatriz Roble
Mg. Ing. Jorge Machalec
Ing. Susana Santana
Lic. Haydée Santilli
Dr. Roberto Sotelo
COORDINACIÓN GENERAL: Mg. Ing. Cristina Speltini
OCTAVAS JORNADAS DE INGENIERÍA QUÍMICA SUSTENTABLE
Villa Domínico – 18, 19 y 20 de septiembre de 2018
TRABAJOS SELECCIONADOS PARA PONENCIA ORAL
ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE PROCESOS DE APROVECHAMIENTO DE
RESIDUOS DE PRODUCTOS PROVENIENTES DE LA AGROINDUSTRIA EN
ARGENTINA
Maite S. Aramburu,Anabella S. Cueto, Arian M. Avato, Sofia A. Galante, Mayra F. Arnaldo, Paula D. Gnata, Mariana Peppe, Dennise A. Gioffre, Nelson Elizondo y Graciela C. Celma CATALIZADORES DERIVADOS DE ÓXIDOS DE MAGNESIO y POTASIO PARA LA PRODUCCIÓN SUSTENTABLE DE BIODIESEL Germán P. Benedictto, Roberto M. Sotelo , María S. Legnoverde y Elena I. Basaldella
PROPUESTA DE LABORATORIO SUSTENTABLE PARA COMPLEMENTO DE QUÍMICA
GENERAL
Laura I. Flamini, Andrea V. Maltese, Jorge Pellegrini y Tomás Gherardi
NANOTECNOLOGÍA APLICADA A BIOCIDAS PARA PINTURAS DE BASE ACUOSA
Gladys E. Machado, Andrea M. Pereyra, Vilma G. Rosato, Maximiliano R. Gonzalez, Elena I. Basaldella
MATRICES NANOESTRUCTURADAS PARA LA LIBERACIÓN CONTROLADA DE
ESPECIES BIOCIDAS
Lucas Mardones, Soledad Legnoverde, Elena Basaldella
CREACIÓN DE EQUIPOS EN INGENIERÍA POR IMPRESIÓN 3D CON UNA MIRADA
DESDE LA SUSTENTABILIDAD Y CUIDADO AMBIENTAL
Jorge Pellegrini, Ignacio Villar, Samuel Sinner y Maximiliano Armoa
CONSTRUCCIÓN DE UNA RED NEURONAL PARA LA SIMULACIÓN DE LA
REMOCIÓN DE CROMO HEXAVALENTE EMPLEANDO CARBÓN ACTIVADO COMO
ADSORBENTE
Jorge Pellegrini, Jorge de Celis y Juan Aphesteguy SÍNTESIS Y UTILIZACIÓN DE CARBOXIMETILCELULOSA BACTERIANA PARA LA REMOCION DE PLOMO DE SISTEMAS ACUOSOS
Ezequiel Rossi, Úrsula Montoya Rojo, Patricia Cerrutti, María L. Foresti y María I. Errea ESTUDIO DEL ACEITE DE MBOCAYA PARA OBTENCION DE ESTERES METILICOS DE ACIDOS GRASOS Y SUS DERIVADOS Roberto M. Sotelo, Martina L. Vázquez Miranda y Diego Wassner COMBINACIÓN DE DOLOMITA Y CÁSCARA DE BANANA PARA LA REMOCIÓN DE FOSFATO Y CROMATO
Carolina Dickerman, Sarah Soulié, Dozet Peineau, Giselle Acosta Beraja, Andrea Saralegui, Susana Boeykens, Natalia Piol NANOPARTICULAS MAGNETICAS COMBINADAS CON UN ADSORBENTE DE BAJO
COSTO PARA LA REMOCIÓN DE CONTAMINANTES EN SISTEMAS
MULTICOMPONENTE Tomás López, Julieta Vera, Magali Laviani, Susana Boeykens, Virginia Diz, Natalia Piol
SULFENTRAZONA: ESTIMACIÓN DE SU COMPORTAMIENTO AMBIENTAL AL
ASOCIARSE AL GLIFOSATO EN LA SIEMBRA DIRECTA Y SU COMPARACIÓN CON
OTRO HERBICIDA RELACIONADO
Beatriz Marana
Resúmenes de los trabajos presentados en
las VIII Jornadas de Ingeniería Química Sustentable
ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE PROCESOS DE
APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS DE PRODUCTOS
PROVENIENTES DE LA AGROINDUSTRIA EN ARGENTINA
Maite S. Aramburu1,Anabella S. Cueto1, Arian M. Avato1, Sofia A. Galante1,
Mayra F. Arnaldo1, Paula D. Gnata1, Mariana Peppe1, Dennise A. Gioffre1,
Nelson Elizondo1 y Graciela C. Celma1.
1 UTN-FRBA, [email protected]
RESUMEN
En Argentina, una de las problemáticas ambientales más significativas de las
actividades agropecuarias y agroindustriales es la gestión de residuos sólidos
generados. Este tipo de residuos presentan características favorables para ser
utilizados como biomasa apta para uso energético, sustituyendo así el uso de
los combustibles fósiles.
En este trabajo se presentan los avances de un estudio realizado, utilizando el
enfoque del análisis de ciclo de vida en la gestión de residuos sólidos de la
cascarilla de arroz con fin energético, contribuyendo a la sustentabilidad de las
cadenas de valor en este sector.
Para ello, se propusieron dos alternativas de tecnologías de aprovechamiento
de estos residuos: planta de generación de potencia y planta de obtención de
bioetanol, con una ubicación propuesta en el parque industrial de Mercedes
(Corrientes).
Ambas fueron evaluadas y comparadas, en esta instancia, a un nivel de
impacto ambiental de consumo de recursos energéticos dando como resultado
en primera instancia, una mayor generación neta de energía para el bioetanol
7812,26 kW vs 3903,1 kW de la quema directa y proponiendo como futuros
pasos evaluar los demás impactos para lograr una comparación integral acorde
a lo que propone el análisis de ciclo de vida.
Palabras Clave: Análisis de ciclo de vida; Sustentabilidad; Cascarilla de arroz;
Biorrefinería; Bioetanol.
CATALIZADORES DERIVADOS DE ÓXIDOS DE MAGNESIO y
POTASIO PARA LA PRODUCCIÓN SUSTENTABLE DE BIODIESEL
Germán P. Benedictto1, Roberto M. Sotelo 2, María S. Legnoverde3 y Elena I.
Basaldella4
1 UTN-FRA, [email protected]
2 UTN-FRA, [email protected]
3 CINDECA, [email protected]
4 CINDECA, [email protected]
RESUMEN
Se estudió una serie de nuevos catalizadores heterogéneos para la síntesis de
biodiesel a partir de la descomposición térmica de carbonato de magnesio en
presencia de potasio. El material obtenido está compuesto por óxidos de
magnesio de diferente porosidad impregnados con hidróxido de potasio. Todos
los materiales fueron caracterizados por adsorción-desorción de nitrógeno,
SEM, FTIR y rayos X. Entre los materiales preparados catalizador obtenido dio
excelentes resultados al ser utilizado para la reacción de transesterificación de
aceite de girasol en biodiesel, permitiendo obtener conversiones superiores al
98% luego de 30 min de reacción a 65 °C.
Palabras Clave: Biodiesel, catalizadores heterogéneos, óxido de magnesio,
potasio.
PROPUESTA DE LABORATORIO SUSTENTABLE PARA
COMPLEMENTO DE QUÍMICA GENERAL
Laura I. Flamini1, Andrea V. Maltese1, Jorge Pellegrini1 y Tomás Gherardi1
1 Facultad Regional Avellaneda- Universidad Tecnológica Nacional
RESUMEN
Atentos a las problemáticas medioambientales que actualmente son foco de
interés para las ciencias y la sociedad, presentamos una propuesta de trabajo
que se vincula con la incorporación de acciones sustentables en favor del
cuidado del medio ambiente y la salud por considerar la relevancia que tiene
la concientización de los estudiantes en esta área durante la formación inicial.
La misma se está llevando a cabo a partir de la reformulación de los Trabajos
Prácticos de Laboratorio de Complemento de Química General, materia del
primer año de Ingeniería Química de UTN FRA.
El proyecto - que tuvo inicio en el año 2017 y continúa en etapa de ajustes-
tiene por objetivos crear conciencia en los estudiantes sobre riesgos en
manipulación y destino que se da a los residuos generados en los laboratorios,
así como también el de implementar acciones que apunten a la reducción de
las cantidades de reactivos a ser utilizadas en las prácticas y la reutilización de
los residuos.
La propuesta se diseñó con la expectativa de formar futuros profesionales que
asuman actitudes más comprometidas con el medio ambiente y el
conocimiento necesario para la prevención de accidentes.
Palabras Clave: Sustentabilidad, Seguridad, Residuos
NANOTECNOLOGÍA APLICADA A BIOCIDAS PARA PINTURAS DE
BASE ACUOSA
Gladys E. Machado1, Andrea M. Pereyra1,2, Vilma G. Rosato3, Maximiliano R.
Gonzalez2, Elena I. Basaldella2
1 Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional La Plata, 60 esq. 124,
1900, La Plata, Argentina
2 CINDECA, CCT- La Plata-CONICET, CIC- Universidad Nacional de La Plata, 47
N°257 (B1900AJK), La Plata, Argentina.
3 Lemit, 52 entre 121 y 122, B1900AYB La Plata, Argentina
RESUMEN
Se obtuvieron nanopartículas de plata dispersadas en cristales micrométricos
de zeolita NaA (Na12[(AlO2)12(SiO2)12]:27H2O). La zeolita NaA fue sintetizada y
transformada en zeolita AgA mediante intercambio iónico usando
alternativamente soluciones de AgNO3 0,01 mol.L-1 o de 1,0 mol.L-1. La
obtención de las nanopartículas fue realizada aplicando un tratamiento térmico
a las muestras intercambiadas. Los análisis DRX y TEM confirmaron la
presencia de nanopartículas de plata cristalina redondeadas, dispersadas
homogéneamente en la superficie externa de los cristales de zeolita. El tamaño
de las nanopartículas dependió fuertemente de la carga de plata en el sólido.
Los materiales compuestos zeolita/nanopartículas se utilizaron posteriormente
como aditivos biocidas para la formulación de recubrimientos. Los
revestimientos de base acuosa formulados utilizando las nanopartículas de
plata soportadas como aditivo biocida mostraron una excelente eficacia
antibacteriana contra Trichoderma sps. La inhibición del crecimiento del
microorganismo fue similar a la obtenida con un biocida comercial, con la
ventaja de que los materiales nanocompuestos sintetizados poseen baja
toxicidad y generan un menor impacto al medioambiente.
Palabras Clave: zeolita NaA; nanopartículas de plata; recubrimiento de base
acuosa; actividad biocida.
MATRICES NANOESTRUCTURADAS PARA LA LIBERACIÓN
CONTROLADA DE ESPECIES BIOCIDAS.
Lucas Mardones1, Soledad Legnoverde1, Elena Basaldella1
1 Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicadas (CINDECA),
Facultad de Ciencias Exactas, Universidad Nacional de La Plata – CONICET
Calle 47Nº257, B1900AJK La Plata, Argentina.
E-mail: [email protected]
RESUMEN
Se sintetizaron dos tipos de materiales silíceos mesoporosos con distinto grado
de ordenamiento (SBA-15 y MCF). Estas matrices se utilizaron para la
adsorción y liberación controlada de un biocida comercial utilizado en la
industria de las pinturas. La MCF mostró una mayor capacidad de adsorción
que la SBA-15. Los materiales con el biocida incorporado fueron sometidos a
ensayos de desorción en medio acuoso. La cantidad liberada desde la sílice
MCF fue mayor en comparación con la de la SBA-15. Luego de los ensayos de
liberación se recuperaron los sólidos y fueron sometidos a un segundo y tercer
ensayo de liberación con la misma técnica para verificar la capacidad para
continuar liberando el biocida en una solución fresca. Los ensayos permitieron
ver el comportamiento de los materiales a tiempos cortos y cómo continuaría
desorbiendo el biocida remanente cuando en el seno del fluido el biocida ya fue
consumido, degradado y/o evaporado. Los resultados mostraron que la
encapsulación del biocida permitiría mantener una liberación controlada.
Palabras Clave: Sílices mesoporosas, Liberación controlada, Isotiazolinonas
CREACIÓN DE EQUIPOS EN INGENIERÍA POR IMPRESIÓN 3D
CON UNA MIRADA DESDE LA SUSTENTABILIDAD Y CUIDADO
AMBIENTAL
Jorge Pellegrini1, Ignacio Villar1, Samuel Sinner1 y Maximiliano Armoa1
1 Universidad Tecnológica Nacional Regional Avellaneda, Buenos Aires,
Argentina, [email protected]
RESUMEN
El presente trabajo explora el potencial de la impresión 3D en el diseño y
creación de diferentes equipos de ingeniería.
La fabricación digital, una vez dominada, presenta la ventaja de poder
gestionar el uso adecuados de recursos para la fabricación de los equipos y
concebir los diseños desde una mirada que minimice los residuos y puedan
usarse materiales biodegradables.
A través de numerosas pruebas, se logró entender y optimizar las variables
que influyen en la impresión 3D. Se gestionó los insumos para que sean
compartidos por todos los equipos. Aplicando los conceptos aprendidos en la
carrera, como también electrónica, programación y mecánica se logró la
creación de los equipos de manera satisfactoria.
Palabras Clave: Impresión 3D, medio ambiente, sustentabilidad.
CONSTRUCCIÓN DE UNA RED NEURONAL PARA LA SIMULACIÓN
DE LA REMOCIÓN DE CROMO HEXAVALENTE EMPLEANDO
CARBÓN ACTIVADO COMO ADSORBENTE
Jorge Pellegrini1, Jorge de Celis2y Juan Aphesteguy3
1 Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional Avellaneda, Argentina,
2 Universidad Tecnológica Nacional-Facultad Regional Avellaneda, Argentina
3 Facultad de Ingenieria de la Universidad de Buenos, Ciudad Autónoma de
Buenos Aires, Argentina
RESUMEN
Se presenta el desarrollo de un modelo de red neuronal artificial como solución
alternativa a la simulación de un proceso de adsorción. Para los ensayos de
laboratorio se eligió el cromo hexavalente como contaminante y el carbón
activado como material adsorbente.
Se evalúa el potencial que tiene la red neuronal artificial en comparación a los
modelos matemáticos existentes en la actualidad.
Los resultados obtenidos indican que la red neuronal creada fue satisfactoria y
explica con más exactitud la variabilidad del proceso.
Para la elección del entorno computacional y bibliotecas a utilizar se tuvo en
cuenta por un lado que el software sea gratuito como también usar
herramientas computacionales vanguardistas para que su aprendizaje sea
enriquecedor para futuras investigaciones.
Palabras Clave: Adsorción, Red neuronal artificial, Tensorflow
SÍNTESIS Y UTILIZACIÓN DE CARBOXIMETILCELULOSA
BACTERIANA PARA LA REMOCION DE PLOMO DE SISTEMAS
ACUOSOS
Ezequiel Rossi1,2, Úrsula Montoya Rojo3, Patricia Cerrutti3,4, María L. Foresti3 y María I. Errea1
1Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA), Buenos Aires, Argentina
2CONICET, Buenos Aires, Argentina
3Grupo de Biotecnología y Biosíntesis. Instituto de Tecnología en Polímeros y
Nanotecnología (ITPN-UBA-CONICET), Facultad de Ingeniería, Universidad de
Buenos Aires, Argentina
4Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de
Buenos Aires, Argentina
RESUMEN
La contaminación del agua con metales pesados es causal de gran
preocupación por los severos daños que puede ocasionar a la salud humana y
animal. En particular, la presencia de plomo es especialmente alarmante por
ser un potente neurotóxico. En este contexto, en este trabajo se presenta la
obtención de carboximetilcelulosa insoluble en agua obtenida a partir de
celulosa bacteriana y los estudios realizados para evaluar la factibilidad de su
uso como agente de remoción de plomo de sistemas acuosos.
Palabras Clave: Carboximetilcelulosa bacteriana, plomo, agua
ESTUDIO DEL ACEITE DE MBOCAYA PARA OBTENCION DE
ESTERES METILICOS DE ACIDOS GRASOS Y SUS DERIVADOS
Roberto M. Sotelo1, Martina L. Vázquez Miranda2 y Diego Wassner3.
1 UTN-FRA, [email protected]
2 UTN-FRA, [email protected]
3 Fac. de Agronomía-UBA, [email protected]
RESUMEN
Los frutos de la palmera mbocayá (Acrocomia aculeata) son ricos en aceites
que pueden ser industrializados. Esta palmera crece en Argentina pero no hay
estudios de contenido de aceite y composición sobre frutos locales. Se estudian
las características fisicoquímicas, contenido de ácidos grasos del aceite de
pulpa y semilla de este fruto para su potencial utilización en la industria
oleoquímica. La extracción se realizó en equipo Soxhlet, con hexano como
solvente, obteniendo porcentajes de aceite de 27% en pulpa y 66% en la
semilla. La composición de ácidos grasos se determina mediante cromatografía
gaseosa. El aceite de pulpa muestra predominancia de ácidos grasos
monoinsaturados (ácido oleico), mientras que el aceite de semilla presenta un
alto porcentaje de ácidos grasos saturados (ácido láurico), indicando el
potencial de los aceites pulpa y semilla para la producción de biodiesel y
precursor de tensioactivos respectivamente.
Palabras Clave: Aceites. Acrocomia aculeata. Palmeras. Argentina. Ácidos
grasos.
COMBINACIÓN DE DOLOMITA Y CÁSCARA DE BANANA PARA LA
REMOCIÓN DE FOSFATO Y CROMATO
Carolina Dickerman1, Sarah Soulié1, Dozet Peineau1, Giselle Acosta Beraja1,
Andrea Saralegui1, Susana Boeykens1, Natalia Piol1
1Universidad de Buenos Aires - Facultad de Ingeniería - Laboratorio de Química de Sistemas
Heterogéneos (LaQuíSiHe), Av. Paseo Colón 850, CABA, C1063ACV.
RESUMEN
El objetivo del presente trabajo fue evaluar, mediante ensayos batch y
continuos, la eficiencia de remoción de los aniones presentes en forma
simultánea con la combinación de dos adsorbentes ya sea en serie o
mezclados. De los ensayos batch con cáscara de banana, se obtuvo que no
adsorbe fosfato y se obtiene una remoción alta de cromo (99,5 %). Para
dolomita se observó una remoción del 90% de fosfato aun en presencia de
cromo; se obtuvo un 15% de remoción de cromo que se redujo
completamente en presencia de fosfato. Se propone la cáscara de banana
como adsorbente selectivo para cromo y la dolomita como selectivo para
fosfato. Se realizaron ensayos en serie y con la mezcla de adsorbentes,
obteniendo como solución de compromiso el empleo de la mezcla para realizar
los ensayos en continuo ya que tiene un buen porcentaje de remoción de
cromo sin disminuir tanto la adsorción de fosfato. Con este sistema se obtuvo
una buena eficiencia del 99% para fosfato y el 60% para cromo, resultando
estos sistemas como una alternativa prometedora para el tratamiento de
efluentes.
Palabras Clave: Adsorción, cáscara de banana, dolomita, fosfato, cromato, bajo costo
NANOPARTICULAS MAGNETICAS COMBINADAS CON UN
ADSORBENTE DE BAJO COSTO PARA LA REMOCIÓN DE
CONTAMINANTES EN SISTEMAS MULTICOMPONENTE
Tomás López1, Julieta Vera2, Magali Laviani2, Susana Boeykens1, Virginia Diz2, Natalia Piol1
1Universidad de Buenos Aires - Facultad de Ingeniería - Laboratorio de Química
de Sistemas Heterogéneos (LaQuíSiHe), Av. Paseo Colón 850, CABA,
C1063ACV.
2Universidad de Buenos Aires - FCEyN - DQIAQF, Pab. II, Ciudad Universitaria.
RESUMEN
Se estudió la eficiencia de remoción de cromato y/o fosfato utilizando una
combinación de adsorbentes, dolomita (roca calcárea) de bajo costo, con alta
eficiencia para fosfato, y nanopartículas de magnetita (NP-Fe3O4) como
removedoras de cromato.
Se sintetizaron las NP-Fe3O4 (90 °C) cuyo análisis DRX indicó que la única fase
cristalina corresponde a magnetita (Fe3O4). Las medidas de magnetización
indicaron que presentan propiedades superparamagnéticas.
Se estudió la eficiencia de remoción del sistema dolomita-nanopartículas con la
mezcla de contaminantes (fosfato + cromato) en sistemas batch a 25ºC,
pH=6,0±0,2, a 24 h y 200 rpm. Se utilizaron 3,00g de dolomita con diferentes
cantidades de nanopartículas (entre 15,0 y 80,0 mg). Para sistemas
individuales, la remoción de fosfato resultó superior al 70% y de cromato, del
30%. La mezcla de adsorbentes, disminuyó significativamente la remoción de
fosfato del mismo modo que la remoción de cromato, esto podría deberse a la
ocupación de sitios activos sobre la dolomita, por nanopartículas. La
combinación de adsorbentes en serie podría utilizarse para el tratamiento de
efluentes con fosfato y cromato en simultáneo, ahorrando costos, tiempo y
recursos humanos siendo un aporte sostenible para el tratamiento de efluentes
industriales.
Palabras Clave: nanopartículas, dolomita, remoción, cromo, fósforo.
