En Ecuador impulsan proyectos para predecir y mejorar sistemas de tratamiento

Ecuador. 

Pablo Araujo es profesor investigador en la Universidad Central del Ecuador, en la Facultad de Ingeniería Química. Sus investigaciones buscan responder a la pregunta: ¿cómo la modelización matemática ayuda a resolver los problemas de la ingeniería química?

Para estudiar un sistema complejo en el que participan organismos vivos, ya sean microscópicos o macroscópicos, se tienen dos caminos: la experimentación y la complementación de estos datos con la modelización.

La modelización representa los sistemas complejos, y eso es lo que se hace desde su proyecto de investigación. Toman muestras de estos sistemas complejos, que pueden ser a nivel microscópico dentro de un bioreactor o a nivel macroscópico, como el monitoreo de gases de efecto invernadero.

Observan cómo se comportan los datos obtenidos en el laboratorio y tratan de representar el sistema utilizando modelos matemáticos, específicamente modelos basados en el individuo. Cada vez que se utiliza agua en casas y oficinas, esta agua entra en la red de alcantarillado público, la cual debe ser tratada en piscinas de tratamiento con lodos activados y reactores de tratamiento biológico.

Si se crea un modelo basado en el individuo, se puede entender cómo se genera hidrógeno y metano a partir de los lodos de estas piscinas de tratamiento. Esto complementa la experimentación y ayuda a plantear estrategias para mejorar los sistemas biológicos. Posteriormente, se sientan frente a sus computadoras y comienzan a programar.

Escriben el código, el cual se somete a procesos de calibración que implican ejecutar muchas simulaciones y analizar cómo se comporta el modelo en comparación con los datos experimentales. Uno de los principales resultados se ha logrado en suelos contaminados con petróleo.

Han realizado tres trabajos de titulación para ingenieros químicos, describiendo el modelo en colaboración con la división de Amazonía Viva de EP Petroecuador. De esta manera, los técnicos dispondrán de una herramienta informática que les permitirá predecir el comportamiento de la pila de tratamiento en un par de horas, simulando cerca de 60 semanas de trabajo de campo.

La idea es proporcionar datos que sean contrastados, a partir de experimentación y modelización, para que tanto el sector público como el privado puedan basar sus decisiones en información fundamentada. Este es uno de los principales aportes que, desde la universidad, los científicos pueden ofrecer para el desarrollo de la sociedad.

Por: UCE.