Master en Ingenieria de Procesos Quimicos y Desarrollo Sostenible

El alumno deberá completar 60 créditos durante un curso académico (Septiembre-Julio), de los cuales el 50% corresponde a trabajo experimental y práctico en los laboratorios de Investigación del Departamento de Ingeniería Química, Centros Tecnológicos y Empresas.

El programa se compone de módulos de:
1. Materias generales (1er semestre): (27 créditos ECTS)
2. Materias optativas (2º semestre) (13,5 créditos ECTS)

• De intensificación en energía
• De intensificación en medio ambiente

3. Prácticas Tuteladas en empresas (2º semestre) (12 créditos ECTS)

4. Proyecto Fin de Master (7,5 créditos ECTS)

Materias Obligatorias: persiguen profundización de conocimientos, delimitación de “oportunidades” en I D i y saber hacer investigación. Los cursos ofertados (de 4,5 créditos ECTS cada uno) sin:

• Catálisis y tecnología catalítica:
• Modelado cinético de procesos catalíticos
• Procesos avanzados de tecnología ambiental
• Diseño de experimentos y técnicas de optimización en Ingeniería química
• Procesos de valorización de residuos
• Diseño, simulación, control y optimización de procesos químicos

Materias optativas: Profundizan en temas de máxima actualidad e interés en cada uno de los campos, energético y medioambiental. Se eligen 3 de las 6 siguientes asignaturas ofertadas (cada una de 4,5 créditos ECTS)

Bloque de Energía

- Tecnologías de refinería y petroquímica

- Tecnologías químicas para fuentes alternativas al petróleo

- Vector hidrógeno y celdas de combustible

Bloque de Medio ambiente

- Tecnologías catalíticas para la protección del medio atmosférico

- Tratamiento del agua

- Remediación de suelos contaminados y gestión medioambiental de residuos industriales

Proyecto Fin de Master (7,5 créditos ECTS):, de carácter original y personal, será un trabajo de I D i sobre un tema específico propuesto desde Empresas, Centros Tecnológicos o desde el Departamento de Ingeniería Química.

Los objetivos y temarios de cada asignatura son los siguientes:

• Catálisis y tecnología catalítica: Este curso introduce al alumno en el conocimiento de la catálisis y el empleo de esta. El objetivo del curso es proporcionar al alumno la capacidad de elegir y/o diseñar el catalizador adecuado a un proceso, la interpretación de las técnicas de caracterización y las condiciones de operación.

Se estudian los fundamentos de la catálisis, la preparación de los catalizadores, las técnicas de caracterización, los reactores catalíticos de laboratorio y planta, así como la desactivación de los catalizadores y las formas de evitarla. Finalmente se ponen algunos ejemplos de empleo de catalizadores.

• Modelado cinético de procesos catalíticos: El objetivo es la actualización de la descripción, cálculo (mediante adecuada experimentación) y aplicación, de los modelos cinéticos de las etapas de los procesos catalíticos (reacción principal, desactivación, regeneración), como herramientas para el diseño y optimización del proceso.

Se enseña el cálculo de los modelos cinéticos para la reacción principal, desactivación del catalizador y regeneración del mismo. Se consideran los mecanismos de cada etapa, el carácter multifásico del proceso y la complejidad de los esquemas cinéticos de los procesos catalíticos. Se hace hincapié en la relación entre las diferentes etapas y en la utilización de los modelos cinéticos en el diseño y optimización del proceso industrial. Los métodos de cálculo se ilustran con ejemplos prácticos y procesos industriales con regeneración del catalizador.

• Procesos avanzados de tecnología ambiental: Se estudia la aplicación de los procesos de separación y reacción para el control de la contaminación ambiental. En el desarrollo de de estos procesos el alumno conocerá las modernas tecnologías de control de los contaminantes específicos, tanto atmosféricos como de aguas y suelos y estará en disposición de sugerir soluciones para problemas concretos.

Se analizan los fundamentos de las diversas tecnologías utilizadas para el control de contaminantes tanto de atmósfera como de aguas y suelos. Se estudia la reducción de la emisión de contaminantes a la atmósfera y en su caso se proponen las modernas tecnologías de control de contaminantes en base a las operaciones unitarias ya conocidas. En el control de la contaminación hídrica se revisan los criterios de evaluación de la calidad del agua, los procesos fisicoquímicos de tratamiento de aguas residuales y se establecen los fundamentos de los procesos biológicos para la depuración en base a justificar los esquemas actuales propuestos para la eliminación completa de contaminantes (N y P). Se completan los estudios con los procesos de mejora de la calidad del agua en base a su reutilización y los métodos térmicos de destrucción de residuos tóxicos y peligrosos.

• Diseño de experimentos y técnicas de optimación en ingeniería química: Se plantean como objetivos: capacitar al alumno para establecer estrategias de control estadístico sistemático de los procesos de medida y toma de datos; conocer los procedimientos y manejar las herramientas para validar estadísticamente los resultados de la investigación; facilitar criterios para la planificación eficaz de experimentos en ingeniería química; promover el razonamiento crítico de los resultados obtenidos en el modelado de distintos sistemas y procesos de ingeniería química

• Procesos de valorización de residuos: En este curso se aborda el estudio de los tipos de materiales residuales, atendiendo a su composición y características, introduciéndose al alumno a continuación en las tecnologías existentes y futuras para el reciclado de los materiales residuales de mayor importancia, así como la valorización energética de los mismos. Los alumnos deberán comprender la problemática de los residuos industriales, así como caracterizar los mismos, y tomar decisiones sobre su gestión. Deberán analizar el estado actual y el futuro desarrollo de las tecnologías disponibles para la valorización de los residuos y evaluar las alternativas de minimización y valorización de residuos.

• Diseño, simulación y control de procesos químicos: Los objetivos del curso son: uso de herramientas informáticas para el diseño de procesos químicos; simulación de procesos en estado estacionario y no estacionario con simuladores comerciales: estrategias de control usando simuladores comerciales; optimación de procesos químicos.

El desarrollo de la tecnología de ordenadores está permitiendo disponer de herramientas de cálculo y simulación cada vez más avanzadas que permiten abordar problemas de diseño, simulación, control y optimación de los procesos químicos. En este curso se presenta y profundiza en esas herramientas. En una primera parte se estudia como son los algoritmos que permiten realizar esos cálculos y como se pueden desarrollar con un programa de cálculo general creando interfases de usuario. Posteriormente se estudian paquetes comerciales de simulación tanto en estado estacionario como no estacionario. A continuación se analiza el control de diferentes operaciones y se presentan sistemas de control avanzado basados en modelos de las unidades a controlar. Finalmente se aborda el apartado de optimación de procesos químicos, incidiendo en algunos tipos concretos de plantas que se prestan a este tipo de problemas.

• Tecnologías de refinería y petroquímica: El objetivo es proporcionar una formación teórico-práctica de las diferentes tecnologías de obtención de combustibles de todo tipo a partir de petróleo o materias primas obtenidas a partir de petróleo, haciendo especial incidencia en los cambios que se están produciendo en este tipo de tecnologías en función de las limitaciones de las alimentaciones y en el diseño de los productos debido a las restricciones medioambientales. En este curso se hace un repaso a los procesos que permiten la obtención de los combustibles obtenidos a partir de petróleo. En cada proceso se estudian las materias primas, los productos (combustibles o intermedios) a que dan lugar y las tecnologías actuales, así como los nuevos avances en investigación y desarrollo de modificaciones que fundamentalmente persiguen mejorar la calidad de esos combustibles desde el punto de vista medioambiental. Se realizarán prácticas a escala de laboratorio de alguno de esos procesos.

• Tecnologías químicas para fuentes alternativas al petróleo: El objetivo del curso es agrupar y actualizar el conocimiento de las tecnologías químicas para la obtención de productos químicos de interés y fueles de automoción a partir de materias primas alternativas al petróleo (carbón, gas natural y biomasa vegetal). Se estudia el estado actual y las perspectivas de desarrollo de tecnologías para la obtención y valorización de las diferentes materias primas alternativas. En primer lugar, se analizan las materias primas relacionadas con la química del C1 (carbón y gas natural vía gas de síntesis, y metanol/DME) y posteriormente se abordan los denominados bio-combustibles (bioetanol, biodiesel y bio-oil o líquido de pirólisis). Se finaliza con un tema de análisis comparado del estado tecnológico y viabilidad de las alternativas

• Vector Hidrógeno y celdas de combustible: Para que el alumno adquiera una visón general sobre el tema de esta asignatura, en la primera parte se presenta la aplicación del hidrógeno como vector energético, revisándose la situación del panorama energético nacional e internacional, haciéndose énfasis en la tendencia a medio plazo, las aplicaciones móviles y aplicaciones estacionarias. Se presentan las diferentes fuentes y procesos para la producción de hidrógeno y se dan los aspectos básicos relacionados con el almacenamiento, transporte y distribución del hidrógeno.

Por otra parte se trata en esta signatura los fundamentos termodinámicos, transferencia de materia y cinéticos del funcionamiento de las células de combustible y finamente se revisan los tipos de células comerciales, y en particular, las células de hidrógeno de membrana polimérica (PEMFC).

• Tecnologías catalíticas para la protección del medio atmosférico: El curso pretende dar a conocer a los alumnos el estado actual y tendencias de futuro de las tecnologías catalíticas, así como la elección y utilización de las más adecuadas como herramientas para la prevención y control de emisiones contaminantes

Se analiza el importante papel de la Catálisis para la prevención y control de la contaminación. En una primera parte, se describen una serie de ejemplos de procesos industriales que aplican los principios de la química sostenible en el desarrollo de tecnologías limpias. En una segunda parte, se estudian las tecnologías catalíticas utilizadas para el control de efluentes gaseosos de vehículos automóviles (motores de gasolina y diesel) y de fuentes estacionarias (plantas de generación de energía, incineradoras, entre otras).

• Tratamiento del Agua: Se analizan los procesos de tratamiento del agua en la doble vertiente de potabilización y de tratamiento de aguas residuales, haciendo especial hincapié en su desarrollo y objetivos de la investigación actual en este campo. Se inicia el curso con los procesos de potabilización con temas como la desalinización y membranas orientados a esta finalidad. Posteriormente se continúa con revisión de los procesos destinados a la corrección de los problemas medioambientales de las aguas. Partiendo de un esquema general de los tratamientos, se hace un análisis de los procesos más representativos, en las tendencias y tecnologías en desarrollo de los procesos biológicos, sin olvidar otras como los procesos de oxidación avanzada y de membrana destinados a dar solución a problemas específicos.

Tomando como base los conocimientos de Operaciones Básicas y Tecnología del Medio Ambiente, que el alumno ha adquirido en los estudios de Grado de Ingeniero Químico, se afrontan los distintos procesos fisicoquímicos y biológicos para el control de la contaminación ambiental de las aguas. Se realiza en cada caso un análisis de las variantes operacionales, tendencias y objetivos de investigación. Se busca la mejora del rendimiento y desarrollo de los procesos de separación, oxidación química y biológica. En el desarrollo de estos procesos, el alumno conocerá las problemática específica de los distintos procesos y las tendencias de desarrollo e innovación.

• Remediación de suelos contaminados y gestión medioambiental de residuos industriales: En este curso se presenta una revisión de las principales tecnologías para el tratamiento de suelos contaminados, así como los datos que deben tomarse en cuenta para la selección de la tecnología mas adecuada de acuerdo con las características del sitio a tratar, las propiedades del suelo y el tipo de contaminante. Los alumnos deberán comprender la problemática de los suelos contaminados, así como la caracterización de los muestreos. Deberán asimismo analizar las principales tecnologías de remediación de suelos utilizadas conforme su principio de acción, así como los datos que deben tomarse en cuenta para la selección de la tecnología más adecuada de acuerdo con las características del sitio a tratar, las propiedades del suelo y el tipo de contaminante. Por último deberán establecer o estimar las ventajas e inconvenientes de las estrategias utilizadas. Por último se capacitará en aplicar los conocimientos en la toma de decisiones sobre la correcta gestión de residuos industriales

El profesorado que imparte el Programa de Estudios pertenece al Departamento de Ingeniería Química de la UPV/EHU, el cual se encuentra entre los mejores de la Ingeniería Química española. En el programa formativo participan 12 Catedráticos de Universidad y 7 profesores titulares de universidad, y en la dirección de trabajos de investigación y Tesis Doctorales participan, además de los anteriores, otros 2 profesores titulares y 2 asociados con una amplia experiencia investigadora. Junto a los profesores del Departamento de Ingeniería Química, participan en el programa formativo docentes de reconocido prestigio internacional de Universidades extranjeras, como los profesores Daniel Duprez (Universidad de Poitiers, Francia), Bo Leckner (Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia) y Ulises Sedrán (del INCAPE en Santa Fé, Argentina), experto cada uno en una metería concreta del programa de doctorado, y cuya reconocida capacidad investigadora es un aval para ofrecer un programa de Investigación de calidad.

El profesorado del Departamento de Ingeniería Química, cuya calidad científica es reconocida a nivel nacional e internacional, participa en numerosos proyectos de financiación pública así como en contratos de investigación con empresas privadas.