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Celulosa y la Ingeniería Química

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La celulosa es un polisacárido que sirve como base estructural para múltiples materiales de uso cotidiano, tales como papel, cartón, algodón, explosivo, etc. Se encuentra principalmente en los arboles y en grandes cantidades (43,56% en el pino radiata[1]). Es entonces de los árboles de donde se extrae y concentra la celulosa para formar una pasta, que luego servirá para fabricar papel.
Para la producción de pasta de celulosa, los árboles son astillados y llevados a un digestor donde las astillas son sometidas a procesos químicos y mecánicos.Este equipo funciona cociendo las astillas con una solución acuosa de NaOH y Na2S a una presión y temperatura óptimas de 7 bar y 170°C aproximadamente [2]. Luego pasa por un proceso de blanqueo y secado para extraer agua y lignina de la pasta obtenida del digestor para luego ser embalada y despechada a todo el mundo. Es en este proceso de producción llamado “proceso Kraft”, donde el ingeniero químico juega un rol fundamental, teniendo que aplicar sus conocimientos sobre transferencia de calor y masa, termodinámica, diseño de reactores y otras disciplinas para mantener las condiciones operacionales deseadas.

El ingeniero químico es el principal actor en el diseño y control de los procesos de producción de celulosa, dado que posee todas las herramientas para el control de las distintas etapas que conforman la producción de esta materia prima. Controla las condiciones de presión y temperatura continuamente en el digestor para poder obtener la mayor eficiencia posible, también monitorea todo el proceso de blanqueo, para lograr la calidad que el comprador desea y también poder minimizar la cantidad de residuos químicos. Con esto se logra una producción eficiente, rentable y ambientalmente amigable.

En el área de innovación también hay una importante participación por parte del ingeniero químico. Actualmente, se continúa innovando en el proceso de producción de celulosa Kraft, un ejemplo de esto es la celulosa Pearl429 de Weyerhaeuser, elaborada en base a un proceso continuo que consigue una producción eficiente y que consuma menos recursos económicos y naturales [3]. Otro ejemplo es la innovación en materia de tratamiento de descargas de residuos químicos. En la actualidad se está trabajando en procesos de tratamiento terciarios (adicionales al tratamiento físico de remoción de sólidos y el tratamiento de degradación de materia orgánica) que buscan la eliminación de compuestos precursores de la eutrofización (fósforo y nitrógeno), y así, lograr un menor impacto en los ecosistemas que rodean la planta[4].

Como se puede observar, es de gran importancia el aporte que realiza el ingeniero químico en la producción de una materia prima de gran demanda como es la celulosa. Su área de influencia comprende la mayor parte del proceso de obtención, velando por su optimización y correcta operación; también comprende la innovación en las etapas del proceso, para lograr una producción sustentable que esté en armonía con el ambiente y la comunidad.

 

Referencias