Antonio Flores Tlacuahuac
Producción teórica de polímeros
La colaboración entre la iniciativa privada y las
universidades a veces abre los candados del secreto industrial
y logra desarrollar tecnología que no
sólo responde
a la problemática concreta de un sector productivo, sino
permite que las soluciones encontradas tengan un trasfondo más
formal y de mayor difusión.
El doctor Antonio Flores Tlacuahuac (Puebla, 1959), investigador del Departamento de Ciencias, área de Química, de la Universidad Iberoamericana, ha encontrado buen eco en la industria mexicana. Junto con sus colegas del Centro de Desarrollo Tecnológico del Grupo de Industrias Resistol (GIRSA), labora modelos matemáticos que permiten identificar problemas potenciales y concretos en reactores de polimerización.
"Construimos modelos ante la imposibilidad de
experimentar con procesos reales, y a través de ecuaciones
diferenciales observamos cómo operaría un reactor de
polimerización bajo determinadas condiciones de
operación; buscamos soluciones a ciertos problemas
específicos y a partir de éstas
obtenemos ideas
concretas de cómo debería de ser manipulado un reactor
dado para que el polímero tenga ciertas características
como son la rugosidad,
maleabilidad, color,
etcétera.
Los polímeros son macromoléculas o cadenas de una sola sustancia química repetidas n veces, cuya importancia es notoria e innegable en nuestra vida cotidiana: están en tazas, molduras de computadoras, medicamentos, vestidos e incluso hasta en el ADN, explica el investigador egresado de la Universidad Autónoma de Puebla, con maestría en la UAM-I y doctorado por el Imperial College de la Universidad de Londres, todos en ingeniería química.
"Estos problemas, que son tan pragmáticos, conllevan una buena parte de investigación teórica, que muchas veces las industrias no pueden realizar, debido quizá al tiempo limitado y a las prisas por obtener resultados típicos en la mayoría de ambientes industriales.
"Un problema que nos tiene ocupados actualmente es cómo diseñar un proceso que nos pueda llevar desde un punto inicial hasta un punto final de operación, en caso de modificaciones en los productos formados en una planta de polimerización, es decir, si se está produciendo un polímero para tazas, pero hay que cambiar a un polímero para molduras de computadora, cómo seguir esa operación hasta obtener el producto final deseado. Conociendo esto, se podrá disminuir la cantidad de subproductos químicos generados que no tienen una utilidad posterior, con la consiguiente reducción en los costos y en daños al equipo. Lo que tenemos que hacer es tomar nuestra planta química de las condiciones iniciales de operación y, mediante una serie de transformaciones o cambios en variables de operación, dirigirla hasta el estado final.
"Normalmente, en la industria se hacen ese tipo de transiciones, conocidas como transiciones dinámicas de grados, pero de manera muy empírica. Nosotros buscamos formas más eficientes y formales".
En la actualidad, este proyecto cuenta con apoyo por parte del Conacyt, con el cual podrá adquirirse equipo de cómputo adecuado para las simulaciones, y en él participan como colaboradores el doctor Jesús Alvarez Calderón, de la UAM-I y el doctor Enrique Saldívar Guerra, de GIRSA.
El doctor Flores Tlacuahuac también ha estado
trabajando paralelamente en la parte de análisis no lineal de
procesos con énfasis en reactores
de
polimerización, para detectar potenciales problemas de
operatividad o de control.
"Usando herramientas de teorías de sistemas
dinámicos no lineales, nos gustaría tratar de saber si
un proceso químico podría ser fácil o
difícil de
controlar.
"Para ello estamos trabajando con el doctor Fouad
Teymour, del Instituto Tecnológico de Illinois. Nos interesa
saber cuál es el papel de un compuesto
en la industria de
polímeros, conocido como el iniciador, cuya función es
disparar la reacción de propagación en cadena de
polímeros sobre la conducta dinámica caótica en
reactores de polimerización."
Otro proyecto en marcha tiene que ver con el uso de algoritmos genéticos para realizar ajustes dinámicos de parámetros de modelos cinéticos. Los algoritmos genéticos -explica el investigador- tratan de hacer un simil con la forma en que funciona la vida. En una población de soluciones candidatas a resolver un problema se establece una competencia entre ellas, se cruzan, etcétera y generación tras generación sobreviven fundamentalmente las mejores soluciones.
El investigador miembro del SNI imparte cursos en la UIA sobre ingeniería de reactores y control de procesos, y tiene su propia página de internet: (http://kaos.dci.uia.mx/~aflores), gracias a la cual cualquier estudiante puede realizar, mediante programas escritos en lenguaje JAVA, simulación dinámica de reactores y de sistemas de control, además de consultar información sobre notas, ejercicios, etcétera (José Juan de Avila) (Fotos: José Antonio López)