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2021/2022

Química en la Industria

Código: 42426 Créditos ECTS: 15
Titulación Tipo Curso Semestre
4313385 Química Industrial e Introducción a la Investigación Química / Industrial Chemistry and Introduction to Chemical Research OT 0 1
La metodología docente y la evaluación propuestas en la guía pueden experimentar alguna modificación en función de las restricciones a la presencialidad que impongan las autoridades sanitarias.

Contacto

Nombre:
José Peral Pérez
Correo electrónico:
Jose.Peral@uab.cat

Uso de idiomas

Lengua vehicular mayoritaria:
inglés (eng)

Equipo docente

Joan Carles Bayón Rueda
Jordi Marquet Cortés
Roser Pleixats Rovira
Manuel Valiente Malmagro
Manel del Valle Zafra
Joan Pau Bayón Rueda
Pau Ferrer Alegre
Juan Antonio Baeza Labat
Gonzalo Guirado López
Albert Guisasola Canudas
Sergio Ponsa Salas

Prerequisitos

Sin requisitos previos.

Objetivos y contextualización

En esta asignatura se tratan aspectos bien diferenciados de la química industrial: por una parte temáticas comunes en una industria basada en tecnologia química o Biotecnología y, por otro lado, monografías especializadas de particular importancia. El peso específico de ambas partes es, aproximadamente, del 50%.

- Gestión de proyectos. Valorización de los costes de producción. Actividad emprendedora. Tratamiento de residuos y aguas residuales. Química verde. Energías sostenibles. Biotecnología.

- Temas monográficos sobre productos químicos de interés industrial: commodities, polímeros, fármacos, tensioactivos, colorantes, aromas y fragancias, pesticidas, aditivos, cerámicas, productos para la alimentación.

Competencias

  • Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional.
  • Definir conceptos, principios, teorías y hechos especializados de las diferentes áreas de la Química.
  • Diseñar procesos que impliquen el tratamiento o eliminación de productos químicos peligrosos.
  • Evaluar correctamente los riesgos y el impacto ambiental y socioeconómico asociado a las sustancias químicas especiales.
  • Innovar en espacios y ámbitos del campo de trabajo, demostrando iniciativa y espíritu emprendedor.
  • Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • Promover la innovación y el emprendimiento en la industria y en la investigación química.
  • Proponer alternativas para la resolución de problemas químicos complejos de las diferentes especialidades químicas.
  • Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
  • Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química.
  • Valorar la dimensión humana, económica, legal y ética en el ejercicio profesional, así como las implicaciones medioambientales de su trabajo.
  • Valorar la responsabilidad en la gestión de la información y del conocimiento en el ámbito de la Química Industrial y la Investigación Química.

Resultados de aprendizaje

  1. Aplicar correctamente las nuevas tecnologías de captación y organización de información para solucionar problemas en la actividad profesional.
  2. Describir los distintos tipos de energías sostenibles y sus aplicaciones
  3. Describir propiedades de interfaces líquidas y sus aplicaciones
  4. Evaluar riesgos relacionados con productos industriales
  5. Explicar procedimientos sobre el trato de residuos
  6. Gestionar proyectos, valorar costes de producción y demostrar actividad emprendedora
  7. Identificar aplicaciones tecnológicas basadas en sistemas biológicos y organismos vivos para la creación o modificación de productos o procesos
  8. Innovar en espacios y ámbitos del campo de trabajo, demostrando iniciativa y espíritu emprendedor.
  9. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
  11. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  12. Utilizar terminología científica en lengua inglesa para argumentar los resultados experimentales en el contexto de la profesión química.
  13. Valorar la dimensión humana, económica, legal y ética en el ejercicio profesional, así como las implicaciones medioambientales de su trabajo.
  14. Valorar la responsabilidad en la gestión de la información y del conocimiento en el ámbito de la Química Industrial y la Investigación Química.

Contenido

Química en la Industria

 

 

Creación y expansión de una compañía química

 

Emprendimiento

Prof.: Jordi Marquet. Evaluación: Trabajo

1. Introducción. De la investigación a la innovación

2. El ciclo emprendedor: innovación y creatividad, riesgo, iniciativa, confianza y control.

3. Diagnosis: Cultura, adiestramiento y financiación.

4. El tool box: ventana de oportunidades, análisis de factibilidad, i plan de negocio.

5. Financiación: desde “FFF” a “ángeles de negocio” y “capital de riesgo”.

6. Gestionando y haciendo crecer el riesgo.

Ejercicio práctico: Cada estudiante habrá de proponer una idea de negocio y evaluar su factibilidad utilizando las herramientas proporcionadas en el curso.

 

Gestión de Proyectos  

Prof.: David del Moral. Evaluación: Trabajo en grupo.

Visión general de la Gestión de Proyectos:

1. Iniciación de un proyecto.

2. Fijando los objetivos.

3. Planificación.

4. El factor humano.

5. Ejecución de proyecto y evaluación.

Habilidades y herramientas técnicas en la gestión de proyectos:

1. Especificación de los objetivo del proyecto.

2. Técnicas de la gestión por objetivos.

3. Papel y responsabilidades del Gestor de Proyecto.

4. Preparación y desarrollo del Plan de Proyecto.

5. Evaluación e implementación.

 

 

Temes monográficosde la Industria Química

 

Productos químicos de gran tonelaje:

Prof.: Joan Carles Bayón (Dept. Química, UAB), Jesús Santamaría (Lubrizol Corporation) y Roser Pleixat (Dept. Química, UAB). Evaluación: Trabajo y presentación oral.

  1. Breve historia de la industria química (JCB)
  2. La industria química actual: hechos y cifras (JCB)
  3. Productos químicos de gran tonelaje, química fina i especialidades (JCB)
  4. El problema de los residuos (JCB)
  5. Materias primas para la industria química:

-          Hidrosfera, atmósfera i biosfera (JCB)

  1. Litosfera: minerales, petróleo y gas (JCB). La revolución del esquisto (JS)
  2. Selección de productos químicos inorgánicos de gran tonelaje (JCB):

-          Ácido sulfúrico

-          Ácido fosfórico y fosfatos

-          Amoníaco y sus derivados

  1. Compuestos orgánicos (RP)

- Productos básicos para la síntesis orgánica industrial. Productos C1

- Gas de síntesis. Hidroformilación

               - Metanol, formaldehido, ácido acético

               - Cianuro de hidrógeno

- Olefinas y acetileno

               - Etileno, óxido de etileno, etilenglicol

               - Propileno, acetona

               - 1,3-Butadieno, isobuteno, metil ter-butil éter

               - Alcoholes de cadena corta y de cadena larga

- Aromáticos

               - Benceno, fenol, anilina, estireno

               - Xilenos, anhídrido ftálico, ácido tereftálico

- Componentes para las poliamidas

               - Ácido adípico, Hexametilendiamina, y e-caprolactama

 

Polímeros

Prof.: Joan Carles Bayón (Chemistry Dept, UAB), Jesús Santamaria (Lubrizol Corporation), Romina Marín (Lubrizol Corporation)  y Josep Gimeno (Honeywell). Evaluación: Trabajo y examen.

  1. Conceptos básicos (JCB)
  2. Clasificación de los polímeros (JCB)
  3. Reacciones de polimerización (JCB)
  4. Estructura y propiedades de los polímeros (JCB)
  5. Biomonomeros para la industria de los polímeros (JS)
  6. Técnicas de caracterización de polímeros (RM)
  7. Estudio de los polímeros más importantes (JCB)
  8. Visión en detalle de los polímeros más importantes (JCB)

a) Poliolefinas   (JCB)

b) Poliésteres (JCB)

c) Poliamidas (JCB)

d) Poliuretanos: conceptos básicos (JG)

-  Espumas de poliuretano (JG)

-  Poliuretanos termoplásticos (RM)

9.   Discusión abierta (JCB)

 

Fármacos

Prof.: Francesc Cabré, Joan Guasch, Marius Valls, Montserrat Closa. Evaluación: Examen.

1. Introducción histórica:

- Principios activos en la medicina popular.

- Desarrollo de fármacos al inicio del siglo XX: de la aspirina a los antibióticos.

- Algunos éxitos importantes en los últimos 50 años: fármacos antitumorales i antivíricos.

2. Descubrimiento de los fármacos a partir de productos naturales. Analgésicos: de la morfina al tapentadol.

3. Visión de conjunto de la industria farmacéutica.

4. Investigación e innovación: avances y superéxitos.

5. Descubrimiento y desarrollo de los fármacos.

6. Desarrollo analítico de los ingredientes farmacéuticamente activos (APIs).

7. Buenas prácticas de producción (GMPs) y regulación.

 

Tensioactivos

Prof.: Miquel Osset. Evaluación: Examen.

1. Química aplicada de los tensioactivos:

- Sectores industriales.

- Aplicaciones.          

- Proveedores y formulaciones.

2. Tensioactivos como ingredientes clave en una amplia variedad de usos y soluciones intermedias para proveer productos relevantes para el consumidor.

 

Colorantes

Prof.: Fernando Carrillo. Evaluación: Examen.

1. Introducción.

2. Clasificación delos colorantes i estructura química.

3. Coloración de los materiales textiles.

4. Control de calidad de los textiles coloreados.

5. Aspectos ambientales de la coloración textil.

 

Química de los alimentos

Prof.: Jordi Saldo. Evaluación: Trabajo.

1. Componentes principales de los alimentos y propiedades químicas:

    - Aminoácidos, péptidos y proteínas

    - Hidratos de carbono.

    - Aceites y grasas.

2. Tecnología de los alimentos, modificaciones durante el almacenamiento y procesos industriales:

    - Actividad del agua (isotermas de sorción, fijación de agua, efectos en la estabilidad de los alimentos).

    - Métodos de procesamiento basados en cambios en l actividad del agua, aceites grasas, proteínas y hidratos de carbono.

 

Alimentos funcionales  

Prof.: Manuel Valiente. Evaluación: Examen.

1. Visión general de los alimentos funcionales.

2. Reglas de regulación.

3. Aspectos químicos de los alimentos funcionales.

4. Casos de estudio.

 

Procesos biotecnológicos

Prof.: Pau Ferrer. Evaluación: Trabajo y presentación oral de un caso práctico.

1. Introducción.  Perspectiva histórica.  Bioproductos y bioprocesos: campos de aplicación.

2. Biotecnología industrial en la práctica. Casos de estudio de bioproductos y bioprocesos:

a. Biocombustibles: etanol y otros.

b. Ácidos orgánicos y aminoácidos.

c. Antibióticos: penicilina.

d. Biofármacos.

 

Síntesis asimétrica y catálisis en procesos industriales

Prof.: Pau Bayón. Evaluación: Examen.

 

Aplicaciones industriales de la nanotecnología

Prof.: Claudio Roscini. Evaluación: Trabajo.

 

 

Temas complementarios en Química Industrial

 

Diagnosis química

Prof.: Manel del Valle. Evaluación: Examen.

1. Conceptos de automatización y análisis químico.

2. Adquisición analógica y digital de datos.

3. Kits de diagnosis.

4. Uso de reactivos biológicos.

5. Tecnologías ómicas.

6. Casos prácticos en los sectores clínicos, de alimentación, y de bebidas.

 

Control de procesos químicos y bioquímicos

Prof.: Juan Antonio Baeza. Evaluación: Examen

- Instrumentación per al control de procesos químicos y bioquímicos.

- Esquemas básicos de control. Feedback. Ajuste de controladores PID. Feedforward.

- Otros esquemas de control. Cascada, relación, anulación, subastas, rango de división…

 

Tratamiento de aguas residuales

Prof.: Albert Guisasola. Evaluación: Examen.

1. Tratamiento de aguas residuales.     

    - Caracterización de las aguas residuales: distribución de les aguas residuales, parámetros analíticos de las aguas residuales convencionales.

    - Procesos biológicos, físicos y químicos que tienen lugar durante el tratamiento de aguas residuales urbanas en WWTP.

    - Posibilidades para el tratamiento de aguas residuales industriales.

    - Técnicas de potabilización pera agua potable.

 

Tratamiento de residuos sólidos y gaseosos

Prof.: Sergio Ponsá. Evaluación: Examen.

 

Química Verde

Prof.: Gonzalo Guirado y José Peral. Evaluación: Examen.

1. El problema de les aguas residuales industriales no biodegradables: Procesos avanzados de oxidación para el tratamiento de agua y aire:

- Fotocatálisis heterogénea.

- Fenton y foto-Fenton.

- Reactores químicos para AOPs.

2. Solventes verdes.

3. Electroquímica para procesos verdes.

Metodología

Clases magistrales
Clases de resolución de problemas
Actividades cooperativas
Seminarios
Elaboración y presentación oral de trabajos tutorizados
Tutorias

Encuestas de satisfacción del alumnado

Nota: se reservarán 15 minutos de una clase dentro del calendario establecido por el centro o por la titulación para que el alumnado rellene las encuestas de evaluación de la actuación del profesorado y de evaluación de la asignatura o módulo.

Actividades

Título Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Tipo: Dirigidas      
Clases Teóricas 170 6,8 1, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 10, 9, 12, 13, 14
Ejercicios de clase 100 4 1, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 10, 9, 12, 13, 14
Seminarios 30 1,2 1, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 10, 9, 12, 13, 14
Tipo: Supervisadas      
Desarrollo de Proyecto 20 0,8 3, 6, 12

Evaluación

La evaluación se realizará con la siguiente distribución aproximada:

1. Exámenes escritos (60%)

2. Trebajos para realizar en horas no presenciales (25%)

3. Presentaciones en clase (15%)

 Regulaciones para las notas finales del Máster:
- Cada profesor decide el número y la tipología de las actividades de evaluación: presentaciones orales, exámenes escritos, entrega de artículos discutidos, pequeñas pruebas ...
- La nota final del módulo será la suma de la nota de cada profesor multiplicada por el porcentaje de sus clases en la enseñanza total del módulo.
- Las calificaciones de los exámenes escritos deben ser superiores a 3.5 para promediar con otras notas del profesor y / o del módulo.
- Habrá un período en enero para repetir los exámenes escritos con calificaciones inferiores a 5. Solo los estudiantes que hayan asistido a 2/3 de las actividades de evaluación pueden volver a tomar los exámenes en enero. En el caso de los exámenes menores a 3.5, será obligatorio para el estudiante, en caso de exámenes entre 3.5 y 5, sería opcional para el estudiante.
- En el caso de que un estudiante no llegue a una calificación de 3.5 después del examen de recuperación en enero, el coordinador del módulo podría proceder a promediar esta calificación con el resto del módulo. Sin embargo, esta opción solo se puede considerar para dos exámenes escritos en todo el máster.
- Las calificaciones de otras actividades de evaluación (es decir, presentaciones orales) promediarán con el resto de las notas del profesor / módulo independientemente del valor. No habrá opción de repetir estas otras actividades de evaluación.
-Una nota promedio de 5.0 es obligatoria para aprobar un módulo

Actividades de evaluación

Título Peso Horas ECTS Resultados de aprendizaje
Exámenes Escritos 60% 30 1,2 1, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 10, 9, 12, 13, 14
Presentaciones Orales 15% 15 0,6 1, 4, 3, 5, 6, 7, 8, 11, 10, 9, 12, 13, 14
Trabajos 25% 10 0,4 1, 4, 3, 2, 5, 6, 7, 8, 11, 10, 9, 12, 13, 14

Bibliografía

Cada profesor asignará la bibliografía correspondiente

Software

No se requiere software específico