El Dr. Ricardo Salazar, Director de la Dirección de Investigación Científica y Tecnológica (DICYT), junto al Dr. Oscar Bustos, Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Metalúrgica, son los encargados de liderar el desarrollo y ejecución de los proyectos ganadores.
Excelencia y calidad en materia de investigación es lo que evidencian los resultados del Concurso Nacional Tesis de Doctorado en el Sector Productivo, que destacaron el trabajo de investigaciones que se realizarán en la Universidad de Santiago, entregando financiamiento a tesis de doctorado asociadas a problemáticas y oportunidades del sector productivo, a fin de fortalecer vínculos tempranos entre los investigadores con dicho sector.
A través de esta convocatoria, la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID), brinda su apoyo a programas de doctorado para que sus tesistas desarrollen trabajos en proyectos de investigación, desarrollo e innovación (I+D+i) en estrecha vinculación con el sector productivo, empresas o centros científicos-tecnológicos.
Investigaciones Ganadoras
La primera se titula “Eliminación de contaminantes de preocupación emergente (CECS) mediante proceso fotoelectro-fenton solar (FEFS) a Ph natural”, cuyo equipo está integrado por el Dr. Ricardo Salazar, Director de la DICYT, como tutor, junto al Dr. Alejandro Cabrera Reina de la UTEM y José Herrera Muñoz como tesista del doctorado en Química.
“La importancia de este proyecto radica en la aplicación de los procesos que llevamos años investigando, bajo condiciones reales y en condiciones diarias de aplicación industrial. Además, existe una retroalimentación con el sector industrial que impactará positivamente nuestra investigación” señala el Dr. Ricardo Salazar.
Los investigadores relatan que día a día diferentes productos de uso cotidiano en los hogares, hospitales, industrias, entre otros, terminan por diferentes razones en el alcantarillado, llegando hasta plantas de tratamiento de agua residual, lugar en donde dichas sustancias no son necesariamente eliminadas. Ello principalmente debido a la ausencia de regulación al respecto, lo que implica que muchas sustancias lleguen hasta ríos, lagos y mares, siendo consideradas como contaminantes de preocupación emergente (CECs).
Los efectos que estas sustancias pueden provocar en la flora y fauna no son conocidos, sin embargo, ya existen algunos ejemplos de interacciones dañinas con los ecosistemas. “Este proyecto propone eliminar los CECs, desde efluentes secundarios de plantas de tratamiento de aguas residuales y, en simultáneo, generar la desinfección del efluente, presentando así una alternativa a los procesos de desinfección que son implementados actualmente en estas plantas y con vistas a que el agua alcance calidad suficiente para su reutilización” explica José Herrera.
Para ello, se estudiará el uso de procesos avanzados de oxidación electroquímica (PAOEs) basados en la reacción de Fenton. Este proceso genera especies altamente oxidantes que permiten la degradación de contaminantes y la inactivación de microorganismos, debido a que reaccionan de manera no selectiva. Adicionalmente, los derivados de ácidos orgánicos utilizados permitirán aprovechar las ventajas de la radiación solar, aumentando la generación de especies oxidantes y disminuyendo los costos del proceso.
La segunda investigación en obtener el financiamiento, lleva por título “Evaluación de la influencia de elementos de aleación al baño de zinc sobre los mecanismos de formación del recubrimiento galvanizado en caliente”, en ella el Dr. Oscar Bustos Castillo, profesor del Departamento de Ingeniería Metalúrgica, ostenta la calidad de tutor, mientras que Christian Sánchez Villa, es su tesista de doctorado en Ciencias de la Ingeniería, mención Ciencia e Ingeniería de Materiales. Su patrocinante es una empresa chilena Bbosch, dedicada desde hace 55 años al desarrollo de la infraestructura eléctrica y metalmecánica
Su trabajo consiste, en palabras del Dr. Ingeniero en Metalurgia Física, en encontrar el mecanismo de inhibición de crecimiento de fases en aceros de alto silicio, utilizando elementos aleantes al baño de zinc. En lo específico se requiere: 1. Determinar un criterio de selección de elementos aleantes basado en parámetros termodinámicos y formación de compuestos intermetálicos en el sistema Fe-Zn-Si-EA. 2. Simular a pequeña escala el efecto del contenido de níquel sobre el espesor de galvanizado de aceros de alto silicio y comparar con escala industrial. 3. Validar el mecanismo de inhibición del níquel. 4. Reemplazar níquel con elementos afines. 5. Verificar cambio en resistencia a la corrosión del recubrimiento.
“El Punto 5 es, al final de cuentas, la parte más sustancial que es el mejoramiento de la resistencia a la corrosión en diferentes medios de aceros con recubrimientos de Zinc. Estos aceros galvanizados tienen un amplio rango de usos” indica el el Dr. Oscar Bustos.
“Esperamos encontrar un elemento que reemplace al níquel con la capacidad de inhibición y costo menor junto con la determinación de los mecanismos que involucran este elemento en las transformaciones de fase que dan origen al recubrimiento galvanizado en caliente”, aclara el candidato a doctor en ciencias de la ingeniería, Christian Sánchez. Con este estudio se permitirá, además, posicionar a la Universidad en el tope de la línea de investigación del proceso industrial de galvanizado en caliente.
Expectativas
La tesis “Eliminación de contaminantes de preocupación emergente (CECS) mediante proceso fotoelectro-fenton solar (FEFS) a Ph natural” espera conseguir a corto plazo uno de los primeros procesos a escala piloto, dedicados a la eliminación en simultáneo de contaminantes de preocupación emergente y desinfección de efluentes secundarios. A largo plazo, en tanto, pretende lograr la implementación de estos procesos a escala industrial para dar solución a la contaminación generada por la actividad humana, y así poder obtener aguas servidas de calidad para su reutilización en otras actividades, como por ejemplo en la agricultura.
Mientras que la tesis “Evaluación de la influencia de elementos de aleación al baño de zinc sobre los mecanismos de formación del recubrimiento galvanizado en caliente” aspira a que más investigadores se involucren en el estudio de esta problemática tanto en estudiantes de posgrado realizando sus tesis o en estudiantes de pregrado realizando prácticas profesionales y que con el conocimiento logrado sea un referente a nivel mundial en el campo de la galvanización.
Autor: Ignacio Vallejos
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