Créditos ECTS Créditos ECTS: 3
Horas ECTS Criterios/Memorias Trabajo del Alumno/a ECTS: 51 Horas de Tutorías: 3 Clase Expositiva: 9 Clase Interactiva: 12 Total: 75
Lenguas de uso Castellano, Gallego
Tipo: Materia Ordinaria Máster RD 1393/2007 - 822/2021
Departamentos: Ingeniería Química
Áreas: Ingeniería Química
Centro Escuela Técnica Superior de Ingeniería
Convocatoria: Segundo semestre
Docencia: Sin docencia (Extinguida)
Matrícula: No matriculable | 1ro curso (Si)
La transformación de la biomasa en productos de alto valor añadido (es decir, su valorización) está surgiendo como una fuerte tendencia como consecuencia del agotamiento de los recursos naturales, el aumento de las emisiones que provocan el efecto invernadero y la sensibilización acerca de la necesidad de un desarrollo sostenible en términos de una reutilización segura de los residuos y aprovechamiento de la biomasa. En esta materia se pretende presentar una panorámica de posibles alternativas a seguir para conseguirlo de manera que se adquiera además la capacidad de plantear, para un material dado, el/los camino/s óptimos para su valorización.
Los objetivos que se persiguen incluyen:
• Comprender las trayectorias a seguir en el desarrollo de productos y procesos
• Comprender las propiedades y composición de la biomasa, los procesos de fabricación y la ciencia e ingeniería de los materiales derivados de los recursos renovables.
• Adquirir la capacidad para diseñar y gestionar tecnologías eficaces, económicamente rentables y ambientalmente aceptables para producir combustibles, productos químicos, materiales y energía a partir de materiales renovables.
Los contenidos que se desarrollan en la materia son los indicados en el descriptor de la materia en la Memoria del Máster Universitario en Ingeniería Química y Bioprocesos:
• El reto de un desarrollo sostenible.
• Los recursos renovables: naturaleza y disponibilidad.
• Un concepto integrado: La biorrefinería.
• La biomasa como fuente renovable de energía.
• Bioadhesivos para la industria de la madera.
• Desarrollo y aplicación de bioadsorbentes.
• Obtención de antioxidantes naturales.
El programa de la materia se ha estructurado en siete Temas cuyos contenidos son los que se detallan a continuación:
TEMA 1. TECNOLOGÍAS BASADAS EN RECURSOS RENOVABLES. LAS BIOREFINERÍAS.
El reto de un desarrollo sostenible. Indicadores de sostenibilidad para productos y procesos. Los recursos renovables. Naturaleza y disponibilidad. La biomasa y su clasificación. Un concepto integrado. La biorefinería. Tipos de biorefinerías.
TEMA 2. OBTENCIÓN DE PRODUCTOS QUÍMICOS A PARTIR DE MATERIALES LIGNOCELULÓSICOS.
Materias primas lignocelulósicas. Origen y composición. Métodos de conversión de materiales lignocelulósicos. Pretratamientos. Aislamiento de la lignina y áreas de aplicación. Aislamiento de hemicelulosas y áreas de aplicación. Aislamiento de la celulosa y áreas de aplicación.
TEMA 3. BIOADHESIVOS PARA LA INDUSTRIA DE LA MADERA.
Situación actual de la industria de los adhesivos para tableros de madera. Bioadhesivos: perspectiva histórica y necesidades de la industria de la madera. Adhesivos basados en taninos. Los taninos. Clasificación. Formulaciones de adhesivos basados en taninos. Adhesivos basados en lignina. Pretratamientos. Formulaciones de adhesivos con lignina.
TEMA 4. FABRICACIÓN DE TABLEROS DE MADERA.
Clasificación de los tableros de madera. Características. Fabricación de tableros contrachapados. Fabricación de tableros de partículas. Fabricación de tableros de fibra de densidad media.
TEMA 5. EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE LA BIOMASA.
Situación actual del sector de la energía. Las energías renovables: la biomasa como fuente renovable de energía. Procesos de aprovechamiento energético de la biomasa. Clasificación: procesos físicos, microbiológicos, termoquímicos y químicos. Producción de briquetas y pellets. Producción de biodiesel y bioetanol. Gasificación. Pirólisis. Combustión. Obtención de electricidad a partir de la biomasa.
TEMA 6. DESARROLLO Y APLICACIÓN DE BIOADSORBENTES PARA LA ELIMINACIÓN DE CONTAMINANTES DE AGUAS RESIDUALES.
Estado actual y perspectivas futuras de los adsorbentes. Tipos de materiales adsorbentes. Los bioadsorbentes. Tratamientos para su modificación química. La biomasa como precursora de carbones activados. Empleo de bioadsorbentes para la eliminación de contaminantes de aguas. Caracterización del bioadsorbente. Adsorción en discontinuo y en continuo. Modelización del proceso de adsorción. Regeneración del bioadsorbente.
TEMA 7. OBTENCIÓN DE ANTIOXIDANTES NATURALES A PARTIR DE LA BIOMASA.
Los antioxidantes. Clasificación de los antioxidantes. Fuentes de antioxidantes naturales. Flavonoides y compuestos relacionados. Procesos de extracción. Técnicas de caracterización.
Bibliografía básica
CLARK, J.H. y DESBARTE, F. (eds.), Introduction to Chemicals from Biomass. Chichester: Wiley, 2008. ISBN: 9780470058053 (Sig. IFE 164, IFE 166, 243 6, 243 6A, 243 6B)
https://onlinelibrary-wiley-com.ezbusc.usc.gal/doi/book/10.1002/9781118…
KAMM, B., GRUBER, P.R. y KAMM, M. (eds.), Biorefineries-industrial processes and products: status quo and future directions. Weinheim: Wiley-VCH, 2010. ISBN: 9783527310272 (Sig. A132 10)
https://onlinelibrary-wiley-com.ezbusc.usc.gal/doi/book/10.1002/9783527…
Artículos publicados en revistas.
http://sfx.bugalicia.org/san/az/
Bibliografía complementaria
BERGERON, C., CARRIER, D.J. y RAMASWAMY, S. (eds.), Biorefinery co-products : phytochemicals, primary metabolites abd value-added biomass processing. Chichester, West Sussex, Hoboken: John Wiley & Sons, 2012. ISBN: 9780470973578
PIZZI, A. (ed.), Wood adhesives: Chemistry and Technology. Vol 1. New York: Marcel Dekker, 1983. ISBN: 9780824715793
PIZZI, A. (ed.), Wood adhesives: Chemistry and Technology. Vol 2. New York: Marcel Dekker, 1989. ISBN: 9780824780524
PIZZI, A. y MITTAL, K.L. (eds.), Handbook of adhesive technology. New York: Marcel Dekker, 2003. ISBN 9781498736442
POKORNY, J., YANISHLEVA, N. y GORDON, M. (eds.), Antioxidants in food. Practical applications, Boca Ratón: CRC, 2001. ISBN: 9781855734630
ROWELL, R.M. (ed.), Handbook of wood chemistry and wood composites. Boca Raton, Florida: CRC Press, 2005. ISBN: 0849315883
SOETAERT, W. y VANDAMME, E. (eds.), Biofuels. Hoboken (New Jersey): Wiley, 2008. ISBN: 9780470026748
VOLESKY, B. Sorption and biosorption. Montreal-St.Lambert: BV Sorbex, 2003. ISBN: 9780973298307
YANG, R. T. Adsorbents: fundamentals and applications. New Jersey: Wiley-Interscience, 2003. ISBN: 9780471297413
Competencias generales y básicas:
CB6 - Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en el desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación
CB7 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos
nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
CB8 - Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de
una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
CB9 - Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos
especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.
CG7 - Aplicar conocimientos de matemáticas, física, química, biología y otras ciencias naturales, obtenidos mediante estudio,
experiencia, y práctica, con razonamiento crítico para establecer soluciones viables económicamente a problemas técnicos.
CG10 - Tener capacidad de análisis y síntesis para el progreso continuo de productos, procesos, sistemas y servicios utilizando
criterios de seguridad, viabilidad económica, calidad y gestión medioambiental.
Competencias específicas:
CE4.- Capacidad para aplicar el método científico y los principios de la ingeniería y economía, para formular y resolver problemas complejos en procesos, equipos, instalaciones y servicios, en los que la materia experimente cambios en su composición, estado o contenido energético, característicos de la industria química y de otros sectores relacionados entre los que se encuentran el farmacéutico, biotecnológico, materiales, energético, alimentario o medioambiental.
CE5.- Concebir, proyectar, calcular, y diseñar procesos, equipos, instalaciones industriales y servicios, en el ámbito de la ingeniería química y sectores industriales relacionados, en términos de calidad, seguridad, economía, uso racional y eficiente de los recursos naturales y conservación del medio ambiente
CE6.- Diseñar productos, procesos, sistemas y servicios de la industria química, así como la optimización de otros ya desarrollados, tomando como base tecnológica las diversas áreas de la ingeniería química, comprensivas de procesos y fenómenos de transporte, operaciones de separación e ingeniería de las reacciones químicas, nucleares, electroquímicas y bioquímicas.
Competencias transversales:
CT1.- Desarrollar capacidades asociadas al trabajo en equipo: cooperación, liderazgo, saber escuchar. Liderar y definir equipos multidisciplinares capaces de resolver cambios técnicos y necesidades directivas en contextos nacionales e internacionales.
CT6.- Compromiso ético en el marco del desarrollo sostenible.
Se usará el Campus Virtual de la USC a través de la aplicación Moodle con los siguientes objetivos:
•Proporcionar información sobre la materia (programación docente, horarios, exámenes, anuncios varios, etc.)
•Proporcionar los materiales necesarios para las clases (presentaciones de los temas, vídeos, artículos científicos necesarios para la realización de las tareas planteadas, etc.).
•Servir de herramienta de comunicación con el alumnado.
•Crear los grupos de trabajo.
•Proponer y entregar todas las tareas programadas incluido el trabajo en grupo.
•Realizar cuestionario de evaluación.
•Para exponer los conceptos teóricos básicos se empleará la clase magistral, apoyada con el empleo de presentaciones, vídeos, etc. (competencias CB6, CB10, CT6).
•Se analizarán algunas cuestiones de interés trabajando con una selección de publicaciones y se elaborarán presentaciones que se expondrán en las clases de seminario (competencias CG7, CG10, CB8, CB9, CT1).
•Se visitarán los laboratorios del grupo de investigación GI-1612 donde se desarrollan líneas de investigación relacionadas con la materia (competencia CB6).
•Se llevará a cabo un trabajo en grupo en el que se realizará el diseño básico de procesos de aprovechamiento de biomasa. Se realizará a lo largo de todo el módulo en las horas de trabajo personal contempladas para la materia. Se elaborará un informe y se expondrá el día fijado para la prueba final de la materia (competencias CB7, CB8, CB9, CB10, CE4, CE5, CE6, CG7, CG10, CT1, CT6). En la sesión de tutoría grupal se hará una presentación de los aspectos básicos de los procesos elegidos (competencias CB8, CB9).
•Se contempla la realización de una visita a empresa y se propondrá una actividad de evaluación relacionada con la misma. En caso de no poder realizarse se sustituirá por una actividad alternativa que podría ser una presentación por parte de personal técnico del sector.
La evaluación de la materia incluye una parte de evaluación continua, que representa un 70% de la calificación, y un examen, que consistirá en una prueba tipo test, que representa una 30% de la calificación global de la materia y que se realizará
a través del módulo de cuestionarios del Campus Virtual. La distribución de la calificación es la siguiente:
a) Examen, 30% (CB6, CB9, CG7, CG10)
b) Trabajos/actividades de evaluación continua, 65%: Trabajo en grupo (35%), otras actividades (25%) y visita técnica (5%) (CB7, CB8, CB9 y CB10; CG7 y CG10; CE4, CE5 y CE6; CT1 y CT6).
c) Tutorías/Informe do profesorado, 5%: Presentación de la propuesta de trabajo en la tutoría de grupo (CB8, CB9)
•Para superar la materia es obligatoria la realización del trabajo en grupo (entrega de informe y presentación en la tutoría de grupo).
•Para superar la materia se precisa una calificación global mínima de 5,0 puntos sobre 10,0 y será necesario obtener un mínimo del 40% de la puntuación correspondiente al examen para poder sumar las calificaciones obtenidas en la evaluación continua. Si no se alcanza ese mínimo, la calificación obtenida será la correspondiente al examen.
•En caso de no superarse la materia en la primera oportunidad se guardará la nota conseguida en las actividades realizadas de evaluación continua (b) y c)) para la segunda oportunidad.
•La consideración de “no presentado/a” se tendrá si no se realiza ninguna de las actividades objeto de evaluación.
Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación lo recogido en la Normativa de evaluación del rendimiento académico de los estudiantes y de revisión de calificaciones.
La materia tiene una carga de trabajo de 3 ECTS, correspondiendo 1 crédito ECTS a 25 h de trabajo total, distribuidos para cada actividad de la siguiente forma:
Horas presenciales- Horas trabajo alumnado- ECTS
Clases magistrales: 14,0- 14,0-1,12
Seminarios: 12,0 - 15,0 - 1,08
Tutorías grupo: 1,0 - 4,0 - 0,20
Subtotal: 27,0 - 33,0 - 2,40
Tutorías individualizadas: 1,0- 4,0 - 0,20
Examen y revisión: 2,0 - 8,0 - 0,40
Total: 30,0 - 45,0 - 3,0
Se trabajará con materiales en inglés por lo que se recomienda cierto dominio del idioma.
La materia se imparte en castellano.
Julia González Álvarez
Coordinador/a- Departamento
- Ingeniería Química
- Área
- Ingeniería Química
- Teléfono
- 881816761
- Correo electrónico
- julia.gonzalez [at] usc.es
- Categoría
- Profesor/a: Titular de Universidad
| Lunes | |||
|---|---|---|---|
| 09:00-10:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A6 |
| Jueves | |||
| 12:00-14:00 | Grupo /CLE_01 | Castellano | Aula A6 |
| 31.05.2024 10:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |
| 31.05.2024 10:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A6 |
| 09.07.2024 10:00-12:00 | Grupo /CLE_01 | Aula A6 |
| 09.07.2024 10:00-12:00 | Grupo /CLIS_01 | Aula A6 |