Estudiante y egresado de Química Ambiental destacan con publicaciones científicas

Este logro se concreta en una etapa temprana de formación y con el respaldo del Laboratorio de Membranas de la UCSC.

Nicolás Monsalve y Matías Ayala, estudiante y egresado de la carrera de Química Ambiental de la Universidad Católica de la Santísima Concepción (UCSC) respectivamente, publicaron dos interesantes trabajos de investigación en destacadas publicaciones científicas. Ambos fueron guiados por el académico de la Facultad de Ciencias UCSC y del Centro de Energía, Dr. René Cabezas.

Purificación de butanol

En el caso de Nicolás Monsalve, el trabajo se efectuó en el marco de su práctica profesional y Unidad de Investigación. En concreto, se investigó sobre una nueva forma de separación y purificación del biobutanol desde una matriz acuosa. “Este líquido iónico se calienta y funde, al fundirse extrae el butanol y luego se enfría, solidifica y centrifuga para un comportamiento tipo esponja. Así, logramos obtener el butanol puro, con mucho menos agua”, explicó Nicolás.

El butanol es un biocombustible, tiene un uso energético. Puede utilizarse para sustituir la gasolina o como solvente para múltiples aplicaciones. “Por ende, ayuda a que se siga avanzando en la producción de biocombustibles que sean sostenibles y que sea rentable su producción y elaboración en general, para llevarlo a la industria”, agregó.

Anteriormente no se había trabajado en la separación con este novedoso método esponja. De este modo, se lograron eficiencias que demuestran que puede ser un proceso viable para la purificación del butanol. “Se logró butanol puro con un 5% de agua, lo que es maravilloso ya que en la matriz acuosa está muy diluido. Aunque quedan aspectos por mejorar, se demostró que es una forma viable. La separación se basa en la utilización de líquidos iónicos y el gran beneficio es que se puede reutilizar, sin generar un mayor desecho, utilizando una misma materia prima”, comentó Nicolás.

El estudio fue publicado en la revista Chemical Engineering and Processing-Process Intensification (https://doi.org/10.1016/j.molliq.2025.127775). Sobre su experiencia trabajando en esta investigación, ad portas de efectuar su defensa de tesis, Nicolás realizó un positivo balance. “Fue una gran experiencia, comencé en una etapa temprana. Conocí al profesor René, trabajé con él y me acompañó bastante. Luego, comencé a trabajar de manera más autónoma y me sirvió para adquirir las destrezas trabajando en un laboratorio. La experiencia de inicio hasta ahora ha sido excelente”, concluyó.

Disolvente eutéctico profundo (DES) y radiación por microondas

En septiembre de 2024, Matías Ayala defendió exitosamente su memoria de tesis de la carrera de Química Ambiental. El trabajo consistió en someter líquidos, que en este caso son disolventes eutécticos profundos, ante una radiación de microondas y determinar su comportamiento. “Un disolvente eutéctico profundo es un líquido que tiene un punto eutéctico. Se trata de una estabilidad entre líquido y sólido, teniendo un mejor comportamiento a altas temperaturas”, explicó Matías.

El trabajo realizado fue innovador, ya que el DES se sometió a calentamiento por microondas, específicamente en un microondas industrial. Esto, con el fin de reemplazar solventes que no son reutilizables o que puedan ser dañinos para el medio ambiente. “La idea es reemplazarlos por los DES que se están poniendo a prueba, para ver el funcionamiento, para exponerlos a una temperatura más elevada según su densidad o según sus propiedades. Los DES son reutilizables”, agregó.

La investigación fue publicada en la revista Journal of Molecular Liquids (https://doi.org/10.1016/j.cep.2025.110356). La gran ventaja que tiene es la reutilización. Parte de sus aplicaciones están relacionadas con la extracción de biocompuestos desde matrices naturales. Esto facilita su uso como disolventes en diversas aplicaciones, incluyendo la química, la biotecnología y la extracción de compuestos.

Sobre su paso durante la investigación, Matías Ayala recordó la cercanía del Dr. René Cabezas y de su equipo, a la hora de trabajar en el proyecto. “Nos ayudaron mucho durante el proceso del trabajo en el laboratorio. También, junto al Centro de Energía financiaron esta investigación, con un carácter bastante innovador”, cerró el joven químico ambiental, cuya próxima meta es postular al Fondo de Valorización de la Investigación Universitaria (VIU), para llevar el proyecto a escala industrial.

Con estas investigaciones publicadas, tanto Nicolás Monsalve como Matías Ayala ya cuentan con una primera carta de presentación a la hora planear sus potenciales estudios de postgrado.