Construcción de equipos de apoyo docente para Ingeniería Química: una alternativa de aprendizaje integral

Construction of teaching support teams for Chemical Engineering: an integral learning alternative.

Los ingenieros químicos analizan simultáneamente los fenómenos de transporte de materia, calor y movimiento.  En el aprendizaje de estos fenómenos, es importante conocer y manejar los modelos matemáticos para aplicarlos al diseño de equipos basados en estas operaciones unitarias. La verificación experimental de estos modelos refuerza notablemente su comprensión. Existe en el mercado una oferta de equipos a escala de laboratorio o planta piloto para ilustrar diversas operaciones unitarias. Estos equipos, de costo relativamente elevado, suelen ser poco versátiles, en el sentido de que el usuario solo puede realizar un conjunto limitado de experimentos con cada equipo. Surge entonces la oportunidad de enfrentar el desarrollo de este tipo de  sistemas en un ambiente académico, en un equipo liderado por un profesor y apoyado por estudiantes de último semestre de la carrera, utilizando el espacio de su proyecto de grado. De esta forma, se pueden obtener equipos altamente versátiles, interconectables entre sí, con calidad comercial y a menor costo. Para los estudiantes involucrados en el desarrollo, el beneficio es evidente pues logran llevar a la práctica ejercicios de diseño, construcción y puesta a punto de equipos típicos de la Ingeniería Química.  Además, el conocimiento y la tecnología se apropian localmente, facilitando su adaptación a las necesidades del entorno y disminuyendo la dependencia tecnológica.

1. INTRODUCCIÓN

En los procesos industriales las unidades básicas son las operaciones unitarias y los procesos con reacción química. El fundamento teórico de estas operaciones se basa en los fenómenos de transporte, la termodinámica química y la cinética de las reacciones químicas involucradas. El aprendizaje de estos fundamentos se logra mediante el desarrollo de modelos matemáticos y su verificación experimental se hacen prototipos a escala. Por esto la disponibilidad de laboratorios para la realización de prácticas y proyectos es fundamental para lograr una enseñanza de calidad.

La oferta comercial de equipos educativos ha venido aumentando paulatinamente. Los equipos que se encuentran en el mercado son de escala de laboratorio o de planta piloto y suelen permitir la demostración de un conjunto muy limitado de experimentos en cada equipo: poca variabilidad de reactantes, limitación en condiciones, etc.

Para sus nuevas dotaciones de laboratorio, el departamento de Ingeniería Química ha optado por la opción de realizar el diseño, montaje y puesta en marcha de algunos equipos de laboratorio. El desarrollo se hace en grupos liderados por un profesor de planta, acompañado por un número de estudiantes que realizan esta actividad como su proyecto de grado.