Universitat Rovira i Virgili

Investigadores de la URV crean un modelo matemático para minimizar el impacto ambiental de los procesos industriales

Viernes, 14 de marzo de 2014

Los resultados de la investigación se han publicado en la revista científica 'AIChE Journal' que publica el Instituto Americano de Ingenieros Químicos

Cuando una compañía tiene que implementar mejoras en un proceso productivo concreto puede llevar a cabo acciones de diferente tipo, analizando las alternativas posibles. Pero en situaciones prácticas, puede haber millones de soluciones alternativas para resolver un problema, y evaluarlas una a una comportaría meses de trabajo y incluso años. El grupo de investigación SUSCAPE (Sustainable Computer Aided Process Engineering) de la ETSEQ ha desarrollado una herramienta matemática que permite valorar millones de alternativas en un tiempo muy corto, inclús en minutos. Se trata del desarrollo de un algoritmo que permite identificar, de forma automática y rápida, las opciones de mejora óptimas en términos económicos y medioambientales.

De este modo, cuando una empresa tiene que diseñar un proceso industrial, la herramienta le facilita saber, por ejemplo, como tiene que ser un equipo de proceso, qué tipo de combustible tendrán que usar a la planta, o qué son las condiciones de operación óptimas, "es decir, le permite tomar muchas decisiones de forma simultánea considerando el impacto de unas en otros" explica Gonzalo Guillén, que ha dirigido el trabajo junto con Laureano Jiménez.

La herramienta está enfocada a la toma de decisiones en una planta y el que hace el modelo es optimizar la decisión, con el objetivo de minimizar el impacto ambiental, teniendo en cuenta toda la cadena de suministro, se a decir, la extracción de materias primeras, el almacenamiento, la producción y el transporte al cliente final. En este trabajo han participado también Nagore Sabio y Carlos Pozo, estudiantes de doctorado del grupo. Los datos que usaron para poder desarrollar el modelo provenían de la compañía Exxon.

Minimizar los efectos medioambientales y económicos

Guillén explica que, en general, las compañías que quieren disminuir las emisiones tienen que invertir más dinero, a pesar de que hay situaciones donde se pueden lograr simultáneamente mejoras ambientales y económicas. Cómo que la investigación se ha hecho teniendo en cuenta todo el proceso, este beneficio se puede lograr en algunos casos "con un incremento marginal de la inversión, que se hace en el peldaño de la cadena productiva con más impacto en el resultado final". Además, hay que tener en cuenta que las mejoras medioambientales comportan a la empresa "un beneficio social" y su actitud respeto el medio ambiente le supondrá, a la larga, un incremento o disminución de los clientes.

Expertos en optimización de procesos

Según explican los autores del trabajo, el modelo que han creado ha tenido un buen recibimiento a la empresa. La herramienta no es de aplicación abierta puesto que se ha diseñado por la compañía petrolera ExxonMobil, con quien ha trabajado el grupo de investigación. El mismo grupo de investigación ha llevado a cabo también proyectos de optimización económica de procesos para empresas de las comarcas de Tarragona (REPSOL, Sekisui, Maystar...). De todos modos los responsables del trabajo explican que esta tecnología es puntera y, si bien en los Estados Unidos las grandes empresas tienen departamentos con personas preparadas en optimización de procesos a sus plantas "aquí es más difícil y, a pesar de que alguna empresa grande o mediana puede tener alguien especializado, normalmente se encuentran en los centros de investigación, que en la mayoría de ocasiones están situados en el país de origen de la compañía".

Gonzalo Guillén tiene relación con esta empresa americana desde hace 8 años, a raíz de su postdoctorado a la Carnegie Mellon University de Pittsburgh, bajo la supervisión del catedrático Ignacio Grossmann, un investigador muy reconocido al área de optimización de procesos. Es docente e investigador de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería Química de la URV, al Departamento de Ingeniería Química. Es miembro del grupo de investigación SUSCAPE, Sustainable Computer Aided Process Engineering. El año 2012 recibió el premio Juan López de Peñalver, como mejor joven investigador de menos de 36 años entre todas las ramas de la ingeniería al Estado español.

La empresa del mundo con más beneficios

ExxonMobil Corporation es una emprendida petrolera de Estados Unidos con sede social en Chicago. Sus actividades se extienden por más de 40 países e incluyen, entre otros, la explotación, elaboración y comercialización de productos petroleros y gas natural, y la fabricación de productos químicos, plásticos y fertilizantes. El año 2013 fue la empresa del mundo que consiguió más beneficios.

El trabajo de investigación se ha publicado a la revista científica AIChe Journal del Instituto Americano de Ingenieros Químicos, considerada una de las revistas punteras en la disciplina de ingeniería de procesos.

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La herramienta facilita la toma de decisiones en una planta industrial.

Carlos Pozo, Laureano Jiménez y Gonzalo Guillén.