La presentación es una descripción y la importancia de la Ingeniería Química en nuestro planeta y en el dia a dia de nuestra población, en cuanto a las necesidades. el proceso industrial y protección de los recursos y el medio ambiente. Desarrollado en el evento organizado por el Colegio de Ingenieros del Perú - Arequipa, Capitulo de Ingenieria Quimica.

1. INGENIERIA QUIMICA EN LA INVESTIGACION
CIENTÍFICA
Chemical Engineering Research and Design
Ing. RENEE MAURICIO CONDORI APAZA

3. ¿Qué es la Ingeniería Química?
La Ingeniería Química es la aplicación de la ciencia, las
matemáticas y la economía al proceso de convertir materias
primas o productos químicos en formas más sostenibles. Los
términos economía y sostenibilidad son muy importantes en la
actualidad.
Energy
Sustainability

4. CHEMISTRY IS
EVERYWHERE!!

5. ¿Qué hacen los Ingenieros Químicos?
• Trabajan con operaciones unitarias para propósitos de síntesis
química y/o separación (reacción química, operaciones de
transferencia de masa, calor y momento)
• Aplica leyes físicas de conservación de masa, energía y momento.
• Aplica principios de termodinámica, cinética de reacción y
fenómenos de transporte.
• Resuelve problemas: investiga, diseña y desarrolla procesos.
• Más que solo ingeniería de procesos: aplica el conocimiento
químico para crear mejores materiales y productos que son útiles
para nuestra sociedad moderna.

6. Alimentos
y Bebidas Agua
Salud y
Binestar
Energía
Investigación
Científica
Industria

7. El Ingeniero es…
 analítico
 científico
 matemático
 centrado en los detalles
 técnico
 y tiene excelentes habilidades transferibles:
 comunicación y cooperación
 escucha e interactúa
 creatividad e innovación
 liderazgo y organización

8. Una vista de Varias Capas de IQ: Capa central
El núcleo de la ingeniería
química y bioquímica se
ocupa de la conversión de
materias primas en
productos útiles;
encontrando las rutas de
síntesis óptimas y operando
los procesos para sus
aplicaciones diseñadas, y
mediante el uso de la
ciencia, las matemáticas, la
economía,….

9. ¿A dónde nos llevó esto?
Fertilizantes
Vitaminas
Colorantes y
revestimientos
Plásticos
Combustible
Electrónica
Productos
farmacéuticos
Detergentes
Nutrición
Cuidado de
la salud
Movilidad
Comunicaciones,
Entretenimiento
Vestimenta
Hogar
Somos los maestros del planeta tierra
. . . . . . . .
Contribución positiva al desarrollo
de nuestra sociedad!!

10. Rol del Ingeniero Químico con el medio ambiente
Los ingenieros químicos afrontan
los retos medioambientales.
Desarrollan tecnologías
avanzadas, dispositivos de
monitoreo, técnicas de modelado
y estrategias operativas que
reducen el volumen y la toxicidad
de los contaminantes que
ingresan al aire, las vías fluviales
y el suelo; reducir
significativamente el impacto
ambiental negativo de las
instalaciones industriales,
plantas de energía y vehículos
de transporte; y permitir una
mayor reutilización de las
corrientes de desechos
posconsumo y postindustrial.
Los ingenieros químicos siempre han estado a la vanguardia de la protección ambiental mediante
el diseño de soluciones complejas para nuestros irritantes desafíos ambientales. Un éxito es la
conversión de los óxidos de azufre (material altamente contaminado) en los gases de las
centrales eléctricas en yeso para su uso en paneles de yeso, otro es la eliminación de trazas de
contaminantes del agua potable por ósmosis inversa.

11. ¿Cómo aprendemos sobre la Química?
Experimentos en Laboratorio

12. Clasificación de los productos clave en IQ
Materias Primas Moléculas Microestructuras
Clave
Costo de
fabricación
Selección de
velocidad
Función-Necesidad
Base
Operaciones
Unitarias
Química Microestructura
Riesgo
Materia prima
almacenada
Descubrimiento Ciencia
IQ Tradicional: Convierte las materias primas en productos?

13. ¡El futuro no está claro! Materia prima en riesgo
Recursos Recursos
IQ
¡Lucha por la supervivencia!

14. Clasificación de los productos clave en IQ
Materias Primas Especie Unica Multiples Especies
Clave
Costo de
fabricación
Selección de
velocidad
Función-Necesidad
Base
Operaciones
Unitarias
Química Microestructura
Riesgo
Materia prima
almacenada
Descubrimiento Ciencia
IQ se está extendiendo al diseño de productos de una sola especie

15. Clasificación de los productos clave en IQ
Materias Primas Especie Unica Multiples Especies
Clave
Costo de
fabricación
Selección de
velocidad
Función-Necesidad
Base
Operaciones
Unitarias
Química Microestructura
Riesgo
Materia prima
almacenada
Descubrimiento Ciencia
IQ también se está extendiendo al diseño de productos de
múltiples especies.

16. Rol y Alcance de la Ingenieria Química
1. ¿Cuál es el papel de la ingeniería química y bioquímica en
¿Industria de “productos básicos” frente a tecnologías “nuevas
emergentes”?
2. ¿Cuál es el futuro inmediato de las contribuciones
fundamentales en Ingeniería Química y Bioquímica?
Preservación del valor
frente a creación de valor
Ingeniería vs. Ciencia
3. ¿Cuáles son los principales desafíos del mundo real?
Globalización-Medio ambiente (energía, agua, salud, alimentación)

17. ¿Es nuestro futuro sostenible? El reto al que nos
enfrentamos
Solo el 25% convertidó; debe ser > 40% (Driolli 2007)
Convertir
recursos en
productos
Utilizar
energía,
agua,….
Impactos
Ambientales
(GWP, OD,
HTTP, …)
Producir
residuos

18. Una vista de varias capas de IQ: capa de Conexión
Soluciones sostenibles (agua, energía, recursos)
Soluciones innovadoras (proceso, producto)
Ciemcia
Ingenieria
Aplicación (desarrollo industrial)
Grandes retos-oportunidades
Educación
Sociesdad
Operación/Diseño
(producción)
Rutas de procesamiento
(reacción; separación; mezcla;
calentamiento-enfriamiento; etc.)
Materias Primas
(recursos)
Products
(necesidades)
Los objetivos
generales son servir a
la sociedad a través
de la formación de
los ingenieros
necesarios que
puedan aplicar su
educación-formación
para el desarrollo
industrial
aprovechando las
oportunidades
disponibles y
abordando los
desafíos que se
enfrentan.

19. https://www.youtube.com/watch?v=pxiRC44tN70&t=107s
INVESTIGACION MULTIDISCIPLINARIA

20. Necesidad de un enfoque multidisciplinario integrado
Experimentos
REALIDAD
Simulaciones
REALIDAD
VIRTUAL
Proporcionar parámetros
de modelo realista
Verificarsoluciones
teóricas
Sistema
en
estudio
¿Diseño
optimizado?
Sistema
modelo
¿Diseño
optimizado?
Orientación e información
para experimentos
• Enfoques de solución
 Modelado
integrado,
experimentos y
síntesis.
 Capacidad para
encontrar
soluciones
predictivas-
innovadoras y
más sostenibles

21. Carbono Orgánico en el Desierto de
Atacama (Perú y Chile), un análogo a
Marte.
Renée M. Condori Apaza, Julio E. Valdivia-Silva,
Lauren Fletcher, Saúl Pérez Montaño, Catharine
Conley, Rafael Navarro-González, and Chris McKay
21

22. Zona de Estudio
22
Carbono Orgánico en el desierto de Atacama: analogías a Marte

23. 23
El Desierto de Atacama es considerado el mas
árido de la región sobre el mundo y un buen
Análogo a Marte.
McKay et al 2003, Navarro-González 2003
Las zonas Hiper-Aridas son derivadas de un
Indice de Aridez (A) el cual es calculado entre
la relacion de P/PET :
Hiper-Arido = <0.05
Arido = 0.05 - 0.2
Semiarido = 0.2 – 0.5
Thornwaite en 1948, UNEP en 1997
Desertification ≠ Aridificacion
Houérou et al 1996, Schlesinger et al 1997
Carbono Orgánico en el desierto de Atacama: analogías a Marte

24. Todas las cosas que puedas imaginar hoy, las puedes hacer en el futuro!!!

25. Determinación de Materia
Orgánica en Suelos
Hiperaridos
Saul Perez Montaño
Renée Condori Apaza
Julio Valdivia Silva
Lauren Fletcher
Christopher Mckay
Div-WrightLab

26. Desierto de la Joya - AREQUIPA

28. Resultados

29. Equipo de Trabajo

30. ESTUDIO DE LAS VARIABLES METEOROLÓGICAS EN
EL DESIERTO DE LA JOYA ,
AREQUIPA - PERÚ
RENEE M. CONDORI APAZA, JULIO E. VALDIVIA
SILVA, H. SAUL PEREZ MONTAÑO, LAUREN
FLETCHER, CHRIS MACKAY.
Div-WrightLab

31. DESIERTO DE LA JOYA O PAMPAS DE LA JOYA

33. ZONAS DE UBICACIÓN DE LAS ESTACIONES METEREOLÓGICAS

34. Spaceward Bound Mars Simulations Background

35. 35

36. Saturn’s Moon Titan
ASL – NASA AMES
Renee Condori Apaza, Bishun N. Khare,
Christopher P. McKay
The Advanced Studies Laboratories

38. The atmosphere shows very distinct haze layers. The origin of
these layers is not yet understood (possibly related to a wave-
type phenomenon in the atmosphere).
Tholin and Titan haze

39. Atmospheric Composition
 In addition, the atmosphere contains several percent of methane, and
many compounds of H, C, Ar : but no free O2.
 We now know that the atmosphere is largely composed of nitrogen. Sound
familiar?

40. Composition of Titan’s atmosphere
(Ralph Lorenz and Jacqueline Mitton. 2002)
Molecule Relative abundance on Titan
(Earth)
N2 97% (78%)
CH4 3% (0.000175%)
H2 0.2% (0.000055%)
CO2 Aprox. 10 ppm (0.0384%)
C2H6 0.002% (0.000175%)
C2H4 10 ppm (0.0004%)

41. Earth V.S. Titan Atmospheres

42. Lakes of hydrocarbons…. an artist’s impression

43. Full 360o view

45. ASTROBIOLOGIA
Renée M. Condori Apaza
Julio E. Valdivia Silva
Saul Perez Montaño
Christopher Mckay

46. ¿ Qué es la Astrobiología ?
Es una ciencia multidisciplinaria que tiene tres
objetivos básicos:
 Investigar cómo comenzó la vida
 Buscar si existe vida en otro lugar del Universo
 Dilucidar cual es el futuro de la vida en la Tierra y
más allá

47. La vida y los ambientes extremos

48. Requisitos indispensables en los seres
vivos
Agualíquida
C, N, P, S
yotros
elementos
Energía

49. Comprender los procesos físicos, químicos y biológicos que
se llevan a cabo en la Tierra.
Conocer la vida en la Tierra

50. Organic
C
CH
4
CO
CO2
SOIL
Atmosphere
Vegetation
Ground Water Surface
Water
POC
DOC
CO2
VOC
CO2, HCO3,
CO3
(Heterotrophic Respiration)
(Methanogenesis)
(Methanotrophy)
(Leaching) (Leaching)
(Litterfall)
(NPP)

51. INVESTIGACIÓN FUTURO Y
PRESENTE DE LA HUMANIDAD

52. PROYECTO PROTESIS BRAZO ROBOT
Universidad Nacional San Agustín de Arequipa
INSTITUTO DE BIOINGENIERIA APLICADA
ABI - UNSA

53. INSTITUTO DE BIOINGENIERIA APLICADA
ABI – UNSA
Ulises Gordillo Zapana
Renée M. Condori Apaza
Alfredo Cárdenas Rivera
Nancy Orihuela Ordoñez
Gustavo Quispe Apaza
ABI - UNSA

54. A continuación se tiene las diferentes etapas realizadas en el proyecto de la implementación
de la prótesis.

55. Diseño de electrodos Ag/ClAg:
Utilizando las normas establecidas en SENIAM se obtuvo por electrolisis los electrodos y luego
se diseñó la ubicación según las normas .
ABI - UNSA

56. Captación de Señales Musculares
ABI - UNSA

57. Entrenamiento de Redes Neuronales
0
20
40
60
80
0
20
40
60
80
-15
-10
-5
0
5
10
15
Movimientos
Matriz de Caracteristicas
Caracteristicas
Amplitudes
ABI - UNSA
Se realizo mediante la extracción de características de 7 movimientos: abrir y
cerrar mano, aducción y abducción de mano, pronación y supinación de
mano y flexión y extensión de antebrazo; con n repeticiones de cada
movimiento.

58. ABI - UNSA
Comparación morfológica del brazo humano

59. ABI - UNSA

60. ¡ IQ es un solucionador de problemas, no un creador de
problemas!
Si cambio una molécula de este producto inútil y contaminante, ¡podemos
Ingeniero
Químico

61. Deberíamos estar de acuerdo con:
 Promover la investigación y el desarrollo como pilar fundamental y
fomentar el desarrollo tecnológico para lograr un planeta capaz de
sostener una población creciente, al tiempo que mejora la calidad
de vida.
 Facilitar la difusión global del conocimiento técnico de ingeniería
química y bioquímica y las mejores prácticas industriales,
esforzándose por reunir a la academia y la industria en todo el
mundo.
 Promover la conservación y el cuidado de los recursos globales, la
salud, la seguridad y el medio ambiente.
 Promover los más altos estándares de ética y conducta profesional
para los ingenieros químicos en todo el mundo, para salvaguardar a
la población.

62. GRACIAS
POR SU ATENCIÓN