Departamento de Ingeniería Química
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Ítem Acceso Abierto Estudio de la cinética de la hidrólisis enzimática del bagazo pretratado(Gráfica Libertad, 2019-09-01) Albernas Carvajal, Yailet; Corsano, Gabriela; Mesa Garriga, Leyanis; Santos Herrero, Ronaldo Francisco; González Suárez, Erenio; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaEn el estudio se determinan los parámetros fundamentales de la cinética enzimática a partir de un modelo cinético pseudo-homogéneo de Michaelis Menten, previamente estudiado con otros materiales lignocelulósicos, para determinar la velocidad de producción de Azúcares Reductores Totales (ART) en el tiempo. Para ello se emplearon los resultados obtenidos a nivel de laboratorio, en el cual se llevó a cabo la hidrólisis enzimática del bagazo previamente pretratado de forma ácida y básica. Se emplearon las enzimas Celulolíticas Novozyme CellicR dĞĐϮ LJ ɴ-glucosidasa con código NS50010, en un experimento con un diseño factorial 23 haciendo réplicas al azar. Los valores de la constante de Michaelis Menten y constante de inhibición determinados (KM y KI) son intrínsecos al sistema de celulosa y celulasa dado, y son independientes de las variables de operación empleadas.Ítem Acceso Abierto Integración de procesos energéticos, cogeneración y avances en transferencia de calor en la industria química(Feijóo, 2019) Espinosa Pedraja, Rubén; Hernández Touset, Juan Pedro; Goya Valdivia, Félix Abel; Leiva Mas, Jorge; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química; Amil Portal, AnabelEl objeto de este libro es proporcionar una instrucción fundamental sobre transferencia de calor mediante el empleo de los métodos y el lenguaje usados en la industria. La inclusión de los aspectos prácticos de la materia como parte integral de la pedagogía se hizo con el objetivo de que sirviera como suplemento más que como sustituto de la vigorosa fundamentación bibliográfica existente en torno a los procesos de ingeniería.En este libro, lostemas introducidos han estado motivados por el deseo de incrementar el alcance de las aplicaciones y realzar las exposiciones de los principios básicos.Ítem Acceso Abierto La integración de procesos en la industria de procesos químicos y fermentativos(Editorial Feijóo, 2023) Hernández Touset, Juan Pedro; González Suárez, Erenio; Armas Martínez, Ana Celia de; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaLas crisis energéticas de los años 70 despertaron la preocupación acerca de la duración de los recursos energéticos que abastecían al mundo, abriendo interrogantes sobre cuál podría ser el futuro de la sociedad humana, las fuentes energéticas que la sostendrían y las perspectivas de crecimiento económico. Una adecuada estrategia de investigación y la aplicación de los conocimientos en esta temática crucial para el futuro permitirá ̋modernizar ̋ el uso de fuentes de materias primas nacionales y por ende obtener los beneficios duales de un recurso barato, producidos localmente. Estos son puntos importantes desde que las consideraciones ambientales son las conductoras para el cambio del presente.Ítem Acceso Abierto Los glicósidos esteroidales. Aislamiento y elucidación estructural(Feijóo, 2009) Guerra de León, José Orestes; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaÍtem Acceso Abierto Orígenes y desarrollo de la carrera de Química en la región central de Cuba(Feijóo, 2020) Hernández Martínez, Blanca Nieves; Castañedo Cancio, Nilo; Fernández Morales, Georgia; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaÍtem Acceso Abierto Potencialidades de la metodología de superficie respuesta en la optimización experimental en la Industria Química y Alimentaria(2021) Acosta Solares, Amanda; Pérez Navarro, Omar; Albernas Carvajal, Yailet; Cortés Falcón, Mariano Felipe; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaIntroducción: Dada la necesidad de explorar el mejor comportamiento operacional en procesos químicos y alimentarios, la presente investigación propone el uso de la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) como herramienta de optimización. Objetivo: Identificar el fundamento teórico, metodológico, potencialidades y resultados obtenidos en la aplicación de la Metodología de Superficie de Respuesta al desarrollo de procesos químicos y alimentarios.Materiales y Métodos:Se efectuó definición teórica y práctica del método, estableciendo las relaciones entre los factores de entradaoptimización según el modelo y su aplicación en investigaciones de la industria química y alimentaria. Los resultados alcanzados muestran las potencialidades del método en la búsqueda del óptimo operacional. Conclusiones: La MSR es una técnica sumamente versátil que permite la utilización de diferentes diseños experimentales y herramientas estadísticas para resolver problemas de optimización de procesos químicos y de la industria alimentaria. para diferentes modelos en la fase de búsqueda y el ajuste de la superficie respuesta. Se seleccionaron los diseños experimentales y paquetes estadísticos más adecuados y se realizó la propuesta metodológica para la conducción de la optimización apoyada en el análisis de ejemplos prácticos de su aplicación. Resultados y Discusión: Se muestra el fundamento teórico de la MSR teniendo en cuenta su carácter secuencial, funciones de aproximación y diseños experimentales tanto para variables independientes como factores de mezcla. Además,se consideraron las técnicas deoptimización según el modelo y su aplicación en investigaciones de la industria química y alimentaria. Los resultados alcanzados muestran las potencialidades del método en la búsqueda del óptimo operacional. Conclusiones: La MSR es una técnica sumamente versátil que permite la utilización de diferentes diseños experimentales y herramientas estadísticas para resolver problemas de optimización de procesos químicos y de la industria alimentaria.Ítem Acceso Abierto Primera aproximación a la cinética de la obtención de etanol mediante sacarificación y fermentación simultánea del bagazo(Gráfica Libertad, 2019-09-01) Albernas Carvajal, Yailet; Pedraza Gárciga, Julio; Corsano, Gabriela; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaEl incremento de la disponibilidad de residuos y los costos energéticos han incentivado la descomposición de la biomasa lignocelulósica en azúcares y estas a combustible. Un empleo efectivo de los residuales azucarados puede ser la conversión por hidrólisis enzimática de los residuos en azúcares simples y la fermentación de estos azúcares para obtener etanol. El etanol para combustible puede ser obtenido mediante el proceso desacarificación y fermentación simultánea(SSF).En el presente trabajo se analiza el modelo matemático desarrollado por Phillippidis et al. (1992) empleando los datos experimentales obtenidos por Albernas-Carvajal et al. (2014). Para la solución del sistema de ecuaciones diferenciales obtenido se empleó el algoritmo de Runge-Kutta-Fehlberg (RKF).El valor del etanol obtenido experimentalmente y determinado por método cromatográfico es similar al valor del etanol obtenido por el algoritmo matemático de (RKF).Ítem Acceso Abierto Propuesta metodológica para el Sistema de Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos en Villa Clara(2019-03-10) Cardenas Ferrer, Teresa; Herrero Santos, Ronaldo Francisco; Contreras Moya, Ana Margarita; Rosa Domínguez, Elena Regla; Dominguez Nuñez, Jorge; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería Química; CITMA, Villa ClaraEn los últimos años, en la medida que se desarrolla y transforma el entorno con los innumerables avances científico-técnicos, han aumentado considerablemente los volúmenes de residuos sólidos urbanos (RSU). En la mayoría de los países en vías de desarrollo de América Latina y el Caribe, no existe conciencia ciudadana para el manejo de estos residuos ni soluciones prácticas, económicas viables; que no afecten la salud de la población y el medio ambiente. La provincia de Villa Clara presenta la misma realidad mundial y nacional, por lo que el objetivo de este trabajo estuvo encaminado a elaborar y desarrollar una metodología que permita minimizar la inadecuada Gestión de los Residuos Sólidos Urbanos existente, coordinando todos los procesos del sistema de gestión y racionalizando su desempeño. La guía propuesta incluye aspectos generales a considerar en todo el proceso de la gestión de los RSU así como sus etapas específicas. La misma fue validada al ser aplicada en la ciudad de Santa Clara, donde se logró caracterizar el sistema de generación actual de la ciudad, así como la implementación de la metodología que incluye la recogida, almacenamiento, transporte, tratamiento y disposición final, donde fue necesario el diseño de un nuevo recorrido para la transportación de los residuos.Ítem Acceso Abierto Proyección de una industria azucarera para transformarse en una biorrefinería a partir de biocombustibles de segunda y tercera generación(2019-09-01) de Armas Martínez, Ana Celia; Morales Zamora, Marlen; Albernas Carvajal, Yailet; González Suárez, Erenio; Universidad de Oriente; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaLa industria azucarera cubana abre posibilidades para el desarrollo de una biorrefinería por las características de sus corrientes y sus facilidades para la obtención de diferentes productos, coproductos y energía. Los esquemas planteados para el desarrollo de una biorrefinería en una industria azucarera cubana consideran la obtención de alcohol de segunda generación (2G) con autoabastecimiento energético del central (I), la obtención de alcohol a partir de Miel-Jugo de los filtros e Hidrolizado de Bagazo (II), la obtención de alcohol de generación (1G) y biodiesel de tercera generación (3G) (III), así como la combinación de las dos primeras alternativas con la tercera. Las alternativas II y V son las que logran menor consumo de miel, aunque éstas se ven afectadas por la disminución de miel en el central en un 11% al desviar 144 t/d de jugo de los. Mientras que, la alternativa I y la IV, son las de menor consumo de agua para la dilución de la miel. Por otra parte, al analizar la factibilidad económica de los esquemas propuestos la mejor alternativa desde el punto de vista técnico económico es la III con un VAN de $ 22 843 162, una TIR de 29,5% y un periodo de recuperación de 4 años. Sin embargo, desde el punto de vista de integración de la industria azucarera a una biorrefinería es la (IV) con un VAN de $ 17 088 391,70, una TIR de 34,9 % para un periodo de recuperación de 5,3 años.Ítem Acceso Abierto Una visión al impacto social del necesario desarrollo de la industria química(Feijóo, 2021) Concepción Toledo, Diana Niurka; González Suárez, Erenio; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaLas investigaciones en la rama química han avanzado considerablementedesde finales del siglo pasado sustentadoen el amplio crecimiento de esta industria en los países desarrollados. En este contexto se ha incrementado el númerode investigaciones en esta área, por lo queconstituye un reto para los profesionales del sector, mantener una constante actualizaciónde los conocimientosque les permita la asimilación, aplicación y difusión de los resultados científicos alcanzados (González, et al., 2018).Ítem Acceso Abierto Uso del análisis del ciclo de vida en la evaluación ambiental de la matriz energética cubana(2021-06-02) Rosa Domínguez, Elena Regla; Contreras Moya, Ana Margarita; Herrero Santos, Ronaldo Francisco; Herrera Moya, Idalberto; Ruíz Guirola, Marianela; Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Química y Farmacia. Departamento de Ingeniería QuímicaEn Cuba existe hoy una voluntad política clara de que el actual esquema energético del país requiere ser transformado en aras de producir una energía más limpia, diversa y eficiente. Aunque ya se han dado pasos en el marco regulatorio, sin dudas el Análisis de Ciclo de Vida resulta imprescindible para elevar la cultura que hoy tienen los tomadores de decisiones en tal sentido, para entender ese cambio como una de las bases más sólidas en las que descansa el desarrollo sostenible. Los Problemas Fundamentales de la Energía en Cuba son: alta dependencia de combustibles importados para la generación, alto costo promedio de la energía entregada, alta contaminación ambiental y baja utilización de las fuentes renovables de energía. En este trabajo se realiza un análisis de ciclo de vida de la matriz energética cubana actual y se evalúan diferentes escenarios que tienen como base la incorporación de fuentes energías renovable. Estos análisis están basados fundamentalmente en las inversiones necesarias en el desarrollo de las fuentes renovables de energía ascienden a 3 700 millones de dólares que se buscará financiar a través de créditos gubernamentales conveniados con otros países y la inversión extranjera directa. Entre las inversiones más relevantes se encuentra la instalación de bioléctricas, a partir del programa de crecimiento cañero, la disponibilidad de marabú en las áreas aledañas a los centrales y su sincronización al Sistema Electroenergético Nacional, con una infraestructura agrícola e industrial distribuida en toda la isla, lo que reduce las pérdidas de distribución. Además, se prevé inversiones en la generación de energía a partir del viento, la solar y los recursos hídricos. Para la realización del mismo se estudiaron todos los procesos de generación y transmisión existentes en Cuba actualmente y los mismos fueron modelados utilizando en Sofware Simapro 9. 1 de Precosultant. Se utiliza la metodología Recipe Mid Point. Los resultados muestran las considerables contribuciones a las categorías de impacto cambio climático, formación de material particulado y uso de combustibles fósiles como las más relevantes, producto de una matriz basada fundamentalmente el uso de combustibles fósiles. Los escenarios evaluados incorporando energías renovables muestran reducciones entre un 20 y un 40 % en todas las energías renovables.