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Laura Rodríguez publica artículo científico en "Energy & Fuels" de la American Chemical Society
La artículo que reúne a investigadores de Singapur, Irán y Argentina explora un método innovador para la producción de etileno que permite consumir menos energía
- Área Comunicación Institucional INTEQUI
La doctora María Laura Rodríguez investigadora del Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI) en una presentación conjunta con científicos de Singapur e Irán, publica artículo científico en la revista "Energy & Fuels" de la American Chemical Society, dedicada a divulgar todas las áreas de la química de las fuentes de energía no-nuclear.
El trabajo en donde participa la doctora Rodríguez titulado "Optimización multiobjetivo y enfoque de toma de decisiones multicriterio para diseñar un reactor de membrana de lecho empacado multitubular en la deshidrogenación oxidativa de etano" , fue elaborado en co-autoría con Seyed Reza Nabavi de la Universidad de Mazandaran, Irán; y Zhiyuan Wang del Instituto de Tecnología de Singapur.
El artículo científico "explora un método innovador para la producción de etileno, un compuesto fundamental en la fabricación de plásticos, textiles y otros productos de uso cotidiano. Este proceso, conocido como deshidrogenación oxidativa del etano (ODHE), aprovecha de manera eficiente el etano, una materia prima abundante, y consume menos energía en comparación con los métodos tradicionales", adelanta la doctora Rodríguez, investigadora del INTEQUI-CONICET-UNSL
FICHA TÉCNICA
Publicación
Journal: Energy & Fuels
Editorial: ACS Publications (ACS Publications, una división de la American Chemical Society (ACS), tiene su sede en Estados Unidos.)
Fecha: 18 de diciembre de 2024
doi: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.energyfuels.4c03101
Título
"Multi-Objective Optimization and Multi-Criteria Decision-Making Approach to Design a Multi-Tubular Packed-Bed Membrane Reactor in Oxidative Dehydrogenation of Ethane".
Autores
- Seyed Reza Nabavi
Department of Applied Chemistry, Faculty of Chemistry, University of Mazandaran, Babolsar, Irán. - Zhiyuan Wang
Department of Computer Science, DigiPen Institute of Technology Singapore, Singapore, Singapore. - María Laura Rodríguez
Instituto de Investigaciones en Tecnología Química (INTEQUI), UNSL-CONICET, San Luis, Argentina
RESUMEN DE DIVULGACIÓN
El artículo explora un método innovador para la producción de etileno, un compuesto fundamental en la fabricación de plásticos, textiles y otros productos de uso cotidiano. Este proceso, conocido como deshidrogenación oxidativa del etano (ODHE), aprovecha de manera eficiente el etano, una materia prima abundante, y consume menos energía en comparación con los métodos tradicionales.
La investigación se centra en optimizar el proceso en un reactor multitubular de membranas con lecho empacado. Para ello, se emplearon herramientas computacionales avanzadas que permiten analizar diferentes escenarios y compensar factores clave. Se evaluaron los mejores escenarios con el objetivo de maximizar la producción de etileno y minimizar el impacto ambiental, logrando un equilibrio entre la conversión del etano, la selectividad hacia etileno y las emisiones de dióxido de carbono.
Los resultados presentan un rango claro de posibilidades para optimizar la producción, con datos que destacan cómo alcanzar altos niveles de eficiencia y sostenibilidad. El trabajo no solo profundiza en el funcionamiento del proceso ODHE, sino que también proporciona una guía práctica para diseñar sistemas industriales más eficientes y respetuosos con el medio ambiente.
Esquema del reactor de membrana multitubular para ODH de etano.
RESUMEN CIENTÍFICO
El etileno es una sustancia química crucial en la fabricación de numerosos productos de consumo. En los últimos años, la técnica de deshidrogenación oxidativa del etano (ODHE) ha despertado un gran interés como medio para la producción de etileno debido a su alta selectividad y eficiencia energética, la disponibilidad de etano como materia prima y los catalizadores que pueden mejorar el rendimiento del proceso.
Este trabajo profundiza en la determinación de las condiciones óptimas de operación del proceso ODHE dentro de un reactor multitubular de membranas de lecho empacado mediante la formulación y resolución de problemas de optimización multiobjetivo (MOO). Se emplea el método del algoritmo genético de ordenación elitista no dominante II (NSGA-II) junto con tres métodos diferentes de toma de decisiones multicriterio (MCDM): (i) técnica de orden de preferencia por similitud a la solución ideal (TOPSIS), (ii) clasificación de preferencias en función de la distancia media ideal (PROBID), y (iii) ponderación aditiva simple (SAW), para resolver los problemas MOO, obtener la frontera de Pareto óptima y recomendar una solución para su aplicación definitiva.
A través de este enfoque, este trabajo analiza los compromisos entre los objetivos de conversión de etano, selectividad y producción de dióxido de carbono, profundiza en la comprensión de sus interrelaciones y resalta los efectos de las variables de decisión sobre los objetivos de optimización. El conjunto óptimo de Pareto para la optimización de la producción anual de C2H4 y CO2 se encuentra en el rango de 4.78–80.14 kton y 0.195–13.24 kton, respectivamente. En consecuencia, este trabajo proporciona a los profesionales información clave para una toma de decisiones informada en la operación del proceso de deshidrogenación oxidativa de etano.