Recientemente, dos académicas y un académico de la Facultad se adjudicaron proyectos Fondecyt de iniciación. Se trata de la Dra. Andrea Espinoza, académica del Departamento de Ingeniería Industrial; la Dra. Jhosané Pagés, del Departamento de Ingeniería Química; y el Dr. Juan Carlos Pina, académico del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles.

Para la Dra. Andrea Mahn,  vicedecana de Investigación, Desarrollo y Postgrado de la Facultad de Ingeniería, esta adjudicación “confirma el nivel de excelencia con que se realiza investigación fundamental en la Facultad de Ingeniería, y a su vez, valida la efectividad de las medidas de apoyo que brindó el Decanato durante el año 2021”.

Además, señaló que para el concurso 2022 “se postularon 8 proyectos y se adjudicaron 3, lo que representa una tasa de adjudicación del 37.5%. Esta cifra es considerablemente superior a la tasa histórica nacional, que es de 29%”.

Proyectos adjudicados

“En un contexto mundial en que la población se ha duplicado en los últimos cincuenta años, mientras que los recursos vitales se han vuelto cada vez más limitados, han surgido varios conceptos ambientales, como la sostenibilidad. La cual ha buscado introducir en el diseño, la planificación y la operación de la cadena de suministro, lo que se conoce como cadenas de suministro sostenibles”, explicó la Dra. Andrea Espinoza.

En vista de ello, se han considerado múltiples métricas y enfoques para evaluar dimensiones de la sostenibilidad según área de aplicación de diseño de las cadenas de suministro.

Esta diversidad ha implicado dos problemas que, en palabras de la doctora Espinoza, deben abordarse en el diseño de la cadena de suministro sostenible para bienes de uso común. “Por un lado, la adopción de múltiples funciones y métricas para evaluar cada una de las dimensiones podría resultar intratable en la búsqueda de una solución factible, idealmente óptima, por cualquier método de resolución. Y por otro, la selección de un conjunto limitado de funciones y métricas podría no medir efectivamente la sostenibilidad”.

En la práctica, tener diferentes configuraciones de estas cadenas podría significar una diferencia en términos de impactos para las personas y el medio ambiente, en especial, en aquellos bienes de uso común que involucran servicios y/o productos vitales como agua, residuos o energía.

Para abordar estos problemas, la Dra. Espinoza ideó el proyecto “Supply Chain Of Common Pool Resources: A Sustainable Design Approach” que busca “distinguir los diferentes aspectos que han sido evaluados por cada dimensión de sostenibilidad en el diseño de la cadena de suministro, para luego establecer un marco de métricas reducido para el diseño de cadenas de suministro sostenibles, sin dejar de abordar el concepto integral de sostenibilidad”. Además, la académica señaló que, para ilustrar la utilidad de la propuesta, se elegirá al menos un bien de uso común para desarrollar un estudio de caso, considerando una ubicación en América Latina.

Por su parte, la Dra. Jhosané Pagés, académica del Departamento de Ingeniería Química, desarrolló el proyecto “Impacto del biocarbón derivado de la cáscara de avena en la mono-digestión anaeróbica de estiércol de cerdo y aguas residuales de mataderos: comunidad microbiana y análisis tecnoeconómico”, cuyo objetivo es evaluar el impacto de la adición de biochar de cáscara de avena en la digestión anaerobia de residuos líquidos ricos en grasas y proteínas y estudiar su efecto en la comunidad microbiana con un análisis de factibilidad económica a escala industrial.

“Estamos intentando reutilizar y valorizar por vía biológica, residuales líquidos como lo son las aguas residuales generadas en los mataderos de animales y los purines de cerdos ricos en proteínas. Estos residuales son generados en grandes volúmenes y su disposición final está regulada por diversas normativas que hacen difícil su disposición, por lo que deben ser previamente tratados antes de su vertimiento”, explicó.

 En este sentido, añadió la investigadora, “el proyecto busca estudiar la digestión anaerobia de estos residuales para disminuir su carga contaminante y, al mismo tiempo, producir un gas limpio y renovable llamado biogás que puede usarse para producir energía eléctrica, calor, para cocinar y como combustible vehicular, además se obtiene un biofertilizante rico en nutrientes como nitrógeno y fósforo”.

Además, el proyecto pretende estudiar el efecto de adicionar un biocarbón llamado biochar, que es obtenido a través de la pirólisis de la cáscara de avena generada en Chile. “Este biocarbón sirve como estimulador del proceso biológico y como absorbente de compuestos tóxicos para los microorganismos, por lo que es de esperar una mejora en el proceso. El ser producido a través de una biomasa residual como lo es la cáscara de avena, lo hace muy económico y sostenible, con un enfoque de economía circular, ya que puede ser posteriormente usado como biofertilizante. En este sentido, estamos convirtiendo residuos en riquezas”, remarcó.

A su vez, el Dr. Juan Carlos Pina, profesor del Departamento de Ingeniería en Obras Civiles, presentó “Numerical-experimental study on the degradation of the thermo-mechanical properties of radiata pine grown in Chile exposed to elevated temperatures” un proyecto que busca comprender la relación entre los cambios microestructurales que se producen en la madera al estar expuesta a altas temperaturas y relacionar estos cambios con la evolución de las propiedades térmicas y mecánicas que se observan a nivel macroscópico.

Luego, a partir de este conocimiento, “se busca desarrollar un modelo computacional que permita predecir la degradación de las propiedades de la madera expuesta a altas temperaturas, incorporando los cambios que se observan a nivel microestructural. Finalmente, dicho modelo se utilizará para estudiar la influencia de la temperatura en las propiedades térmicas y mecánicas del pino radiata, la variedad más utilizada en Chile”.

Lo anterior es relevante para la industria, considerando la amplia utilización de madera como material de construcción, un recurso renovable y con baja huella de carbono, en comparación al acero y hormigón. A lo anterior se suma que la literatura actual es escasa en cuanto a la caracterización de la degradación de las propiedades térmicas y mecánicas de la madera debido a la acción del fuego en casos de incendio y que la realización de ensayos para caracterizar sus propiedades a temperaturas presentes durante este tipo de siniestro son complejos y costosos.