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Guía Docente 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible FICHA IDENTIFICATIVA Datos de la Asignatura Código 44136 Nombre Aplicaciones industriales de la química sostenible Ciclo Máster Créditos ECTS 3.0 Curso académico 2014 - 2015 Titulación(es) Titulación 2190 - M.U. en Química Sostenible 13V.1 Materias Titulación 2190 - M.U. en Química Sostenible 13V.1
Centro FACULTAT DE QUÍMICA
Materia 2 - Aplicaciones industriales de la química sostenible
Coordinación Nombre PEREZ PRIETO, JULIA
Curso Periodo 1 Primer cuatrimestre
Carácter Optativa
Departamento 325 - QUÍMICA ORGÁNICA
RESUMEN Las asignatura, que engloba las aplicaciones en la industria de la Quimica Sostenible, es fundamental dentro del programa del master de quimica sostenible Uno de los mayores desafíos docentes del Plan de Estudios está relacionado con capacitar a los alumnos de los criterios y herramientas para poder transformar, y también influenciar, los principios teóricos y las metodologías científicas fundamentales desarrolladas en las asignaturas de Conceptos Básicos, Catálisis y Biotransformaciones en aplicaciones industriales con la mayor probabilidad de éxito en el mercado. La asignatura prepara a los estudiantes a realizar tareas de investigación y desarrollo en un entorno industrial donde la innovación de productos y procesos químicos es estratégio para el posicionamiento competitivo de las industrias químicas o afines en un mercado cada vez más globalizado y que demanda industrias respetuosas con el medio ambiente y la salud humana.
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Guía Docente 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible CONOCIMIENTOS PREVIOS Relación con otras asignaturas de la misma titulación No se han especificado restricciones de matrícula con otras asignaturas del plan de estudios. Otros tipos de requisitos Se recomiendan tener las competencias asociadas a la materia/asignatura: QUÍMICA ORGÁNICA, INGENIERÍA QUÍMICA.
COMPETENCIAS 2190 - M.U. en Química Sostenible 13-V.1 - Aplicar los principios de la química sostenible a la implementación en la práctica de los procesos químicos industriales. - Demostrar las ventajas y desventajas de cada una de las denominadas tecnologías sostenibles en el campo de la Química. - Valorar adecuadamente ejemplos de procesos industriales donde se cumplen los principios de la química sostenible. - Utilizar las tendencias actuales de la Química Verde para poder realizar una análisis crítico sobre el grado de cumplimiento de los postulados de la Química Sostenible en un determinado proceso industrial. - Relacionar la toxicidad / peligro como una propiedad física / estructural que puede ser diseñada y manipulada. - Integrar los principios teóricos de la sostenibilidad en un caso experimental concreto. - Buscar, selecionar y valorar la información. - Participar en proyectos encaminados a la mejora de procesos productivos o de manipulación de productos químicos. - Utilizar las diferentes herramientas de la química sostenibles: - Utilización de materias de partida renovables - Economía atómica - Utilización de disolventes más limpios (disolventes en condiciones supercríticas, química en agua, reacciones sin disolvente, etc.) - Condiciones de reacción alternativas (microondas, electroquímica...) - Catálisis: catálisis homogénea y heterogénea, catalizadores ácidobase, catalizadores xarxa-ox, imprinting de catalizadores sólidos, catálisis enantioselectiva... - Biocatálisis: procesos catalizados por enzimas o células enteras, utilización de organismos modificados genéticamente - Fotoquímica y fotocatálisis - Polímeros y materiales biodegradables y su uso en procesos químicos. - Fuentes energéticas alternativas - Valoración de residuos.
RESULTADOS DE APRENDIZAJE
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Guía Docente 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible Comprender la MINIMIZACIÓN DE RESIDUOS MEDIANTE EL USO DE QUÍMICA SOSTENIBLE. Comprender el DISEÑO DE PRODUCTOS QUÍMICOS CON MEJORES PERFILES (ECO)TÓXICOS. Conocer los disolventes Verdes funcionales Conocer los biocarburantes CONOCER ESTRATEGIAS DE ADOPCIÓN DE PRINCIPIOS DE LA QUÍMICA SOSTENIBLE POR PARTE DE LAS INDUSTRIAS. CONOCER LOS EJEMPLOS MÁS IMPORTANTES DE QUÍMICA SOSTENIBLE APLICADA A LA MANUFACTURA Y/O USO DE PRODUCTOS QUÍMICOS DESARROLLAR LOS CRITERIOS QUE PERMITEN EVALUAR LA APLICABILIDAD INDUSTRIAL DE UN RESULTADO DE INVESTIGACIÓN BÁSICA. VIABILIDAD TÉCNICA Y VIABILIDAD ECONÓMICA.
DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS 1. 1. QUÍMICA, INDUSTRIA Y MEDIO AMBIENTE
2. HISTORIA Y DESARROLLO DE LA QUÍMICA VERDE. EJEMPLOS DE APLICACIÓN INDUSTRIAL DE LA QUÍMICA VERDE.
3. DISEÑO DE PRODUCTOS QUÍMICOS MÁS SEGUROS. PERFILES (ECO)TOXICOLÓGICOS).
4. DISOLVENTES MÁS SEGUROS: PRINCIPIOS DE DISEÑO, FORMULACIONES Y PROCESOS, CRITERIOS DE SELECCIÓN.
5. BIOCARBURANTES LÍQUIDOS: EL CASO DEL BIODIESEL. IMPORTANCIA EN ESPAÑA Y EUROPA, ESPECIFICACIONES DE CALIDAD, PROCESO INDUSTRIAL Y SUS LIMITACIONES. ESTABILIDAD Y ADITIVOS. EL FUTURO DE LOS BIOCARBURANTES.
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Guía Docente 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible VOLUMEN DE TRABAJO ACTIVIDAD Clases de teoría Tutorías regladas Prácticas en aula Otras actividades Estudio y trabajo autónomo Preparación de actividades de evaluación TOTAL
Horas 18.00 4.00 2.00 1.00 30.00 20.00 75.00
% Presencial 100 100 100 100 0 0
METODOLOGÍA DOCENTE Aprendizaje presencial (25 horas): Sesiones teóricas: 18 horas presenciales donde se explicarán los aspectos más generales de la asignatura a través de clases expositivas promoviendo la participación del estudiante (se incluirán debates y puestas en común) Sesiones de prácticas (problemas): 2 horas presenciales donde se harán y evaluarán ejercicios prácticos sobre la forma de llevar a cabo un determinado proceso. Hojas a disposición del alumno en el aula virtual Tutorías grupales: 4 horas presenciales que se reforzarán con el uso del aula virtual y sistemas de comunicación electrónica. Evaluación: 1 hora presencial de pruebas escritas Aprendizaje no presencial (50 horas): - Busqueda bibliográfica: 10 horas no presenciales relacionadas con la materia impartida que ayudarán al estudiante a conseguir una mejor comprensión de la asignatura - Lecturas de material: 10 horas no presenciales con las que el estudiante trabajará la bibliografía aconsejada por el profesor sobre las publicaciones más recientes relacionadas con la asignatura - Elaboración de un trabajo: 20 horas no presenciales . Este trabajo formará parte de la evaluació. La elaboración del mismo seguirá las pautas indicadas por el profesor de la asignatura - Estudio individual: 10 horas no presenciales para entender el material proporcionado en clase y poder preparar las distintas pruebas que forman parte de la evaluación
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Guía Docente 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible EVALUACIÓN Tipo de prueba Participación en clase Pruebas escritas Trabajos
Ponderación 10 40 50
REFERENCIAS Básicas - 1 R. Höfer, P. Birnbrich, S. Busch, J. Bigorra, Chimica & LIndustria, Marzo 2007, [2] 118-121.> - 2 W. H. Brock, The >Fontana History of Chemistry, Fontana Press, London, 1992. - 3 H. Kittel, Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, 2. völlig neu bearb. Aufl., Bd. 4, Lösemittel, Weichmacher, Additive, M. Ortelt, Hrsg., S. Hirzel Verl, Stuttgart, 2007; E. W. Flick, Ed., Industrial Solvents Handbook, 5th Ed., William Andrew Publishing/Noyes, Westwood, 1998; D. Stoye, W. Freitag, Paints, Coatings and Solvents, Wiley-VCH, Weinheim, 1998; H. Gnamm, W. Sommer, Die Lösungsmittel und Weichmachungsmittel, Wissenschaftl. Verlagsges., Stuttgart (1958). - 4 Spanish Ministry of the Environment, Report on the Spanish Reference Document for Best Available Techniques in the Organic Fine Chemicals Sector (2003). - 5 A. Vettori, European sustainability policy: key elements and drivers, EBC Ann. Congress, Edinbourgh (2006), http://www.eubuilders.org/DOC/Misc/1%20-%20Andrea%20Vettori.ppt (retrieved 25.11.2008). 6 C. Reichardt. Solvents and solvent effects in organic chemistry, 3rd. ed., Wiley-VCH, Weinheim, 2003. - 7 P. T. Anastas and T.C. Williamson. in Green Chemistry: designing chemistry for the environment, ed. P. T. Anastas and T. C. Williamson, American Chemical Society Symposium Series, No. 626, ACS, Washington DC, 1996, pp. 1-17. P. T. Anastas and J. C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice, OUP, Oxford, New York 2000. - 8 http://www.epa.gov/greenchemistry/pubs/pgcc/past.html. 9 P. G. Jessop and W. Leitner, (eds.) Chemical Synthesis Using Supercritical Fluids. Wiley-VCH, Weinheim 1999. 10 K. R. J. Seddon, Chem. Technol. Biotechnol. 68, 351 (1997). - 11 A. Ogawa, D. P. Curran, J. Org. Chem. 62, 2917 (1997). - 12 N. Jiang, D. Vinci, C. L. Liotta, C. A. Eckert, A. J. Ragauskas. Ind. Eng. Chem. Res., 47(3), 627631 (2008). L. Phan, H. Brown, J. White, A. Hodgson and P. G. Jessop. Green Chem., 11, 53 59 (2009). 13 R. Höfer, J. Bigorra, Green Chem., 2007, 9, 203. 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible
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Guía Docente 44136 Aplicaciones industriales de la química sostenible 14 http://www.solvsafe.org. - 15 W. Coenen, Expositionsermittlung und -begrenzung bei Gefahrstoffen : eine Standortbestimmung des Berufsgenossenschaftlichen Instituts fûr Arbeitssicherheit-BIA = Determination and limitation of exposure to hazardous substances. Definitions of the approach adopted by the Berufgenossenschatfliches Institut für Arbeitssicherheit-BIA , Münchener Gefahrstoff-Tage, München (1992), Staub. Reinhaltung der Luft, 1993, 53, [5] 171-176. - 16 W. M. Nelson, Green Solvents for Chemistry: Perspectives and Practice (Green Chemistry Series), OUP, Oxford, New York, 2003; C. Capello, U. Fischer, K. Hungerbühler, Green Chem., 2007, 9, 927 934; E. J. Beckman in Book of Abstracts, DECHEMA Symposium, Green Solvents for Processes, Lake Constance, ed. B. Feißt, DECHEMA, Frankfurt, 2006, p. 14; R. A., Sheldon, Green Chem., 2005, 7, 267-278. - 17 D. J. C. Constable, C. Jiménez-González, R. K. Henderson., Organic Process Research and Development, 2007, 11,133. - 18 C. Estévez, N. Bayarri, J. Castells, PCT/EP 2007/011420, 2006 (IUCT). - 19 J. Bigorra, J. Raya, R. Valls, C. Estévez, L. Galià, J. Castells, EP 08 007 673.0, 2008 (COGNIS/IUCT); C. Estévez, J. Bigorra, Comunicaciones, 39th CED, Barcelona (2009). 20 S. Shah, S. Singhal, A. Khan, V. Shah, Asia Pacific Coatings Journal, June 2005, 18, [3] 31. 21 J. Bigorra, S. Sato, B. Ramiro, E. Graupera, EP 07020568.7, 2007 (COGNIS). - 22 Mauro Vanzulli, EP-A 08151742.7, 2007 (Isagro Ricerca).
Complementarias - www.iuct.com - www.suschem.org - www.redqs.org
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