Información general de la asignatura
DISEÑO DE MATERIALES SOSTENIBLES
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- ÁREA ACADÉMICA PROCESOS Y PRODUCTOS SOSTENIBLES
PRESENTACIÓN
El estudio de la ingeniería de materiales es muy relevante para los
estudiantes de ingeniería química por varias razones:
1. Equipos y materiales de proceso: los ingenieros químicos a menudo
trabajan con equipos y sistemas donde los materiales desempeñan un papel
fundamental. Comprender la ingeniería de materiales les ayuda a seleccionar
materiales apropiados que puedan soportar diversos entornos químicos,
presiones y temperaturas sin degradarse. 2. Propiedades y rendimiento de los
materiales: el conocimiento de las propiedades de los materiales (como la
resistencia a la corrosión, la estabilidad térmica y la resistencia mecánica)
es crucial para diseñar y mantener. Procesos químicos eficientes y seguros.
Esto garantiza la longevidad y confiabilidad de reactores, tuberías y otros
componentes.
3. Innovación y desarrollo: los avances en la ingeniería de materiales
pueden conducir al desarrollo de nuevos materiales con propiedades mejoradas,
que pueden mejorar el rendimiento y la eficiencia de los procesos químicos.
Los ingenieros químicos deben mantenerse informados sobre estos desarrollos
para innovar y optimizar sus procesos.
4. Consideraciones ambientales y económicas: La selección de materiales
afecta el impacto ambiental y la viabilidad económica de los procesos
químicos. Comprender el ciclo de vida, la reciclabilidad y la sostenibilidad
de los materiales ayuda a los ingenieros químicos a diseñar soluciones más
ecológicas y rentables.
5. Colaboración interdisciplinaria: los proyectos de ingeniería química
a menudo requieren la colaboración de ingenieros de materiales. Una
comprensión sólida de los principios de la ingeniería de materiales permite a
los ingenieros químicos comunicarse de manera efectiva y trabajar en
colaboración en equipos interdisciplinarios.
6. Seguridad y cumplimiento: la selección adecuada de materiales es
esencial para mantener los estándares de seguridad y el cumplimiento normativo
en los procesos químicos. Comprender cómo interactúan los diferentes
materiales con los productos químicos ayuda a prevenir accidentes y garantizar
el cumplimiento nonormativo.
7. Responsabilidad Ambiental: En el mundo actual, donde la preocupación
por el medio ambiente está en aumento, los ingenieros químicos tienen la
responsabilidad de desarrollar materiales que minimicen el impacto ambiental
durante todo su ciclo de vida, desde la extracción de materias primas hasta la
disposición final.
8. Demanda del Mercado: Existe una creciente demanda por parte de los
consumidores y las empresas de materiales sostenibles que sean ecoamigables y
que cumplan con estándares de sostenibilidad. Los ingenieros químicos deben
estar preparados para satisfacer estas demandas y adaptarse a las tendencias
del mercado.
9. Regulaciones Gubernamentales: Los gobiernos de todo el mundo están
implementando regulaciones más estrictas en relación con el uso de materiales
y procesos industriales para reducir las emisiones de carbono, minimizar la
generación de residuos y promover la economía circular. Los ingenieros
químicos deben estar al tanto de estas regulaciones y ser capaces de diseñar
materiales que cumplan con los estándares establecidos.
En resumen, la integración del conocimiento de la ingeniería de
materiales proporciona a los estudiantes de ingeniería química un conjunto
integral de habilidades que mejora su capacidad para diseñar, operar y
optimizar procesos y materiales innovadores al tiempo que garantiza la
seguridad, eficiencia y sostenibilidad.
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
Estudiar la estructura atómica y molecular de los diferentes materiales en ingeniería (metálicos, poliméricos, cerámicos y compuestos), sus procesos de transformación, usos, limitaciones en comportamiento y principales características, dentro de un marco de sostenibilidad.
Objetivos específicos:
* Esplicar la estructura atómica y molecular de los materiales en ingeniría.
* Conocer los materiales más empleados (metálicos, poliméricos, cerámicos y compuestos), y explicar sus procesos de transformación, aplicaciones y retos desde la sostenibilidad.
* Conocer y evaluar procesos de deteriori y degradación de materiales en ingeniería.
* Comprender los principios del diseño de materiales sostenibles y su importancia en la ingeniería química.
* Analizar el ciclo de vida de los materiales y evaluar su impacto ambiental.
* Desarrollar habilidades para diseñar materiales con menor huella ambiental y mayor eficiencia energética.
* Explorar soluciones innovadoras para desafíos relacionados con la sostenibilidad en el diseño de materiales.