1. Proyecto de la UN Manizales Propone Nuevas Tecnologías para
la Reducción de Consumos Energéticos en la Industria
Equipo Periodístico
Unimedios
Reducir la contaminación y los consumos energéticos en un 70% son algunas de las ventajas que se
pueden obtener con la utilización de un equipo, basado en tecnología de membranas, único en su género
en Latinoamérica, diseño propio de uno de los docentes del Departamento de Ingeniería Química de la
UN Manizales.
Este equipo que acaba de llegar a las instalaciones de la UN Manizales y que representa un adelanto
hacia la implementación de nuevas tecnologías en la Universidad, permitirá presentarles a los
industriales interesados una alternativa diferente de cómo podrían funcionar sus procesos cotidianos con
aplicaciones reales de una manera más sencilla.
El profesor de la UN Manizales Javier Fontalvo Alzate quien realizó el diseño de la ingeniería básica y
conceptual del equipo, es coordinador en conjunto con el profesor Miguel Ángel Gómez del Grupo de
Investigación en Aplicación de Nuevas Tecnologías de la UN Manizales.
A través de este grupo conformado por cinco docentes investigadores, 30 estudiantes: 3 de maestría y
27 de pregrado de la UN Manizales y por colaboradores de la Universidad de Eindhoven, se lidera una
serie de proyectos basado en los procesos de membranas, con los cuales se reducen los costos
operativos y el consumo de energía en procesos industriales que existen actualmente.
“El objetivo del proyecto es enfocar el desarrollo de tecnologías bajo un concepto que se conoce como
intensificación de procesos, basados en tecnologías de membranas en general aplicadas en procesos de
separación y de reacciones”, explicó el docente Javier Fontalvo Alzate.
La Tecnología de Membranas se basa en utilizar las características especiales que posee este material
(membranas) para remover de una mezcla gaseosa o liquida alguno o varios componentes de forma
selectiva.
El proceso –según explicó Fontalvo Alzate- se parece a un colador ya que al vertir cualquier líquido éste
sale a través del filtro obteniendo el producto esperado.
Características del Equipo
Para el desarrollo de trabajo con membranas se diseñó este equipo por parte del Docente del
Departamento de Ingeniería Química en grupo de empresas como Shell, Nedalco, GTI y CALDIC en
colaboración con la Universidad Tecnológica de Eindhoven –(Todos ubicados en Holanda), y por medio
del cual se obtuvo una patente europea en la utilización de la máquina en procesos específicos relativos
a la tecnología de membranas.
“La patente se refiere a la operación, es una forma de extender y mejorar las aplicaciones de
membranas, de cómo poderlas trabajar de forma mucho más eficiente y aplicarlas a muchos más
procesos que en este momento no existen”, afirmó el Profesor.
El equipo posee varias secciones: En la primera parte se deposita la mezcla que se pretende purificar,
luego pasa a una zona de bombeo y de allí baja a la zona de calentamiento donde se va a acondicionar
la mezcla; finalmente es enviado al sistema de membranas donde se separa el componente que se
quiere remover y se llega a un área de recuperación del componente que se separó donde queda el
producto requerido.
Las membranas utilizadas en la máquina son de tipo tubular y tienen 1 metro de largo por 1 centímetro
de diámetro (un tubo es la membrana), sobre la superficie del tubo esta depositada otra membrana que
funciona como filtro o colador ya que permite el paso de algunos componentes o partículas de acuerdo al
proceso o la sustancia que se requiera dejar pasar.
En conjunto, la máquina tiene un tamaño de aproximadamente 2.20 metros de alto, 1.20 de largo y
1.20 de ancho, consta de un sistema de control computarizado con indicadores de niveles visuales y
análogos (digitales)) por medio de los cuales se pueden ajustar las variables de operación.
Creación y desarrollo de la investigación
Para la implementación de los procesos el equipo permite la deshidratación de muchos tipos de
solventes como el etanol, el isopropanol y el dimetil formaldehido, entre otros compuestos orgánicos
volátiles mediante un proceso que se conoce como pervaporación; también el grupo está desarrollando

2. materiales que permiten la remoción de compuestos orgánicos de soluciones acuosas. Este tipo de
tecnología será muy interesante para el tratamiento de aguas industriales contaminadas.
“El equipo es capaz de producir aproximadamente un litro/hora del compuesto orgánico que uno esté
deshidratando”, aseguró el diseñador del equipo Javier Fontalvo.
Actualmente este tipo de deshidratación se realiza con una tecnología que se llama destilación, mediante
la cual se evapora toda el agua y todo el etanol que hay en una mezcla para poder realizar la separación
generando un consumo muy alto de energía.
“Esas mezclas generalmente contienen una concentración muy pequeña de agua en un orden del 5 ó 6%
y es curioso que se tenga que evaporar esa mezcla sólo para remover esa pequeña fracción de agua,
este proceso lo realizamos con membranas en donde se puede remover selectivamente ese 6% de agua
utilizando 20 veces menos de energía que en el proceso convencional”, aseguró el Profesor.
También se desarrolla la producción de alcohol en la cual se utiliza material residual agrícola como las
hojas y el bagazo de la caña de azúcar. Este material lignocelulósico es utilizado por el Equipo de
Trabajo para producir alcohol carburante por medio de la tecnología de membranas.
El alcohol que se produce actualmente - afirma el docente - tiene un proceso convencional que contiene
más o menos de un 8 a un 10% de alcohol, nosotros podemos hacer ese mismo proceso pero llegando a
concentraciones del 50% de alcohol. Al aumentar la concentración de alcohol cinco veces se reducen de
forma importante los consumos energéticos y los costos operativos de separación. Es mucho más
económico remover el agua de una solución concentrada en alcohol que de una diluida.
“Lo interesante de éste equipo, es que se puede articular la planta en fincas y trapiches y no se
requieren equipos sofisticados, sino que con esta tecnología se podría producir eficientemente alcohol de
forma relativamente sencilla. Nosotros lo hemos hecho en pequeño y estamos trabajando con los
paneleros y FEDEPANELA ”, expresó el Profesor.
Subproyectos
El equipo va a ser utilizado como una herramienta para la implementación de esta tecnología en la
industria colombiana.
En este momento el Grupo de Investigación trabaja en el desarrollo de aplicaciones para la producción
de alcohol carburante, reactores fermentadores de membrana (en los cuales se transforma directamente
el producto, mediante la utilización de tecnología de membranas) y reactores para procesos de
esterificación.
De igual manera esta tecnología se aplica para la deshidratación de otros tipos de sustancias como
solventes, también se usa para la remoción de metales en aguas tóxicas por mercurio y cromo que son
los contaminantes más complejos para remover en diferentes procesos industriales; así mismo se
pretende con este proyecto llevar a cabo la remoción de componentes orgánicos como el Fenol, o
butanol u otros tipos de alcoholes aromáticos o no aromáticos en corrientes acuosas.
En el área experimental se viene implementando el montaje de un reactor para la producción de
componentes de hidrogeno y amoníaco mediante la tecnología de membranas.
Algunos desarrollos ya se han realizado y otros se están trabajando; en Manizales sería aplicable para
empresas de tratamiento de gases, la producción de alcohol carburante en fincas y trapiches paneleros y
también para empresas como la Licorera de Caldas en producción de alcohol de forma más económica.