Ingeniería Química y Ciencia Química

La Ingeniería Química es una profesión, con muchísimas aplicaciones en la actualidad. Así, se encuentra presente en los siguientes sectores industriales: petrolero, gas natural, petroquímico, farmaceútico, pinturas y recubrimientos, alimentos, bebidas, conservantes, detergentes, cosméticos, materiales,  tratamiento de aguas, entre otros.

Sin embargo, a pesar de su desarrollo, muchas personas todavía no entienden exactamente en qué consiste la Ingeniería Química. Con frecuencia, los Ingenieros Químicos somos confundidos como Químicos, cuando en realidad nuestras actividades son más afines con la Ingeniería de Procesos. También sucede muy a menudo, que jóvenes estudiantes se inclinan por la Ingeniería Química, pensando que cursarán una carrera centrada alrededor de la Química, y luego sufren un gran choque cuando se enfrentan a una realidad más diversa. Incluso a nivel gerencial, ocurre que se solicita a un Ingeniero Químico, para una labor que resultaría muchísimo más apropiada para un Químico. Por lo tanto, es necesario plantearse dos preguntas claves: ¿Qué hace un Químico? ¿Qué hace un Ingeniero Químico? 

Un Licenciado en Química, tiene conocimientos especializados sobre Química, desde un punto de vista principalmente científico. Entre sus áreas de estudio, se encuentran Química Inorgánica, Química Orgánica, Análisis Químico, Mecanismos de las reacciones químicas, Cinética, Termodinámica química, Fisicoquímica, entre otras. Un Químico está capacitado para el campo de la investigación en laboratorios, estudiar a profundidad la naturaleza de los enlaces químicos y sus efectos sobre las propiedades fisicoquímicas, sintetizar nuevas sustancias y proponer diferentes reacciones para obtener un determinado producto. Estos conocimientos son muy útiles, y sirven como línea base para definir procesos industriales; sin embargo, no son suficientes por sí solos. 

Un Ingeniero Químico, es un Ingeniero que maneja ciertos conocimientos sobre Química, pero también de otras áreas, como Fisicoquímica, Fenómenos de Transporte, Termodinámica, Operaciones Unitarias, entre otras, a fin de aplicarlos en procesos industriales. El Ingeniero Químico debe saber también sobre Seguridad Industrial y Control de Procesos, así como de aspectos económicos para la formulación y evaluación de proyectos. Si bien maneja conocimientos sobre Análisis Químico, generalmente no es el encargado de realizarlos directamente, sino más bien de interpretar sus resultados y tomar decisiones operacionales al respecto. Cabe destacar también que el Ingeniero Químico utiliza la Termodinámica con objetivos diferentes que un Químico Puro, ya que la enfoca hacia el análisis termodinámico de procesos y equipos, tales como columnas de destilación y absorción, turbinas, bombas y compresores, tuberías, reactores químicos, entre otros. 

Como ejemplo para explicar cómo interactúan ambas carreras, y sus respectivos ámbitos, puede considerarse un reactor de hidrodesulfuración del gas natural. Esta unidad de proceso es muy frecuente en la industria del gas natural, y permite remover significativamente el contenido de H2S (y otros compuestos azufrados) del gas original. Esto resulta de especial interés, porque el H2S es un compuesto muy tóxico y corrosivo, y puede transformarse en otros gases contaminantes como SO2. De hecho, existen estrictas especificaciones a nivel internacional sobre el contenido permisible de H2S en el gas a ventas.

La Química permite definir la reacción de hidrodesulfuración a utilizar, así como su mecanismo y cinética. Esta tarea es muy importante, considerando que: a) pueden existir en teoría muchas reacciones para lograr un mismo objetivo, pero son pocas las verdaderamente convenientes; b) en un proceso, pueden ocurrir reacciones secundarias (no deseadas). La Química también estudia los posibles catalizadores a utilizar, a fin de acelerar la reacción deseada, y cómo influyen la presión y temperatura sobre las reacciones químicas. Además, las técnicas de análisis químico resultan muy importantes para verificar con exactitud la composición del gas, tanto en la entrada como en la salida del reactor. 

¿Cuáles son las funciones del Ingeniero Químico? A continuación, se enumera una lista de posibles opciones:

• Realizar los balances de materia y energía en torno al reactor químico. Esto suele hacerse mediante simuladores de procesos, un tipo de programa que agiliza mucho los cálculos. Algunas situaciones, sin embargo, pueden requerir una verificación manual de los cálculos, o bien el diseño de una hoja de cálculo u otro tipo de aplicación. 
• Seleccionar el mejor catalizador para el reactor, en función de criterios operacionales y económicos. 
• Definir las mejores condiciones de presión y temperatura para la operación del reactor, teniendo en cuenta, por ejemplo, que temperaturas altas favorecen la velocidad de reacción, pero requieren de materiales más resistentes para el reactor y dañan el catalizador. 
• Diseñar el reactor, en función de la cinética química, las condiciones de presión y temperatura, el flujo de gas a tratar, el régimen de flujo, la corrosión, los materiales requeridos y criterios económicos, entre otras variables. 
• Control de las variables operativas del reactor. En casos críticos donde las condiciones de operación se salgan de su rango permisible, el Ingeniero Químico debe tomar con rapidez decisiones importantes para solucionar la situación. Muchos accidentes catastróficos, con saldos de muertos y heridos, y cuantiosas pérdidas económicas, podrían haberse evitado horas antes tomando la decisión correcta. 

Pueden plantearse muchísimos ejemplos relacionados con la industria, para distinguir entre la Química y la Ingeniería Química. No se trata de que una carrera sea mejor que la otra, sino de comprender mejor el alcance de cada una. Espero que esta publicación resulte de utilidad para aclarar un tema tan polémico, y que sirva para el debate.