Identifying Data 2019/20
Subject (*) Industrial Processes and Sustainability Code 610509104
Study programme
Mestrado Universitario en Investigación Química e Química Industrial (Plan 2017)
Descriptors Cycle Period Year Type Credits
Official Master's Degree Yearly
 First Obligatory 3
Language
Spanish
Galician
English
Teaching method Face-to-face
Prerequisites
Department Química
Coordinador
Blas Varela, Andrés M. de
 E-mail
andres.blas@udc.es
Lecturers
Blas Varela, Andrés M. de
Martinez Cebeira, Montserrat
 E-mail
andres.blas@udc.es
monserrat.martinez.cebeira@udc.es
Web
General description Esta materia é clave no módulo de Formación Obrigatoria en Química Avanzada, porque serve de introdución á especialidade de Química e Economía Industrial e proporciona conceptos básicos en relación cos procesos da industria química e a sustentabilidade que deben coñecer todos os alumnos que cursen calquera especialidade deste máster.
A materia ten interese tanto para os estudantes que vaian desenvolver unha carreira docente-investigadora como os que traballen na empresa. O gran impacto e repercusión da química na calidade de vida da nosa sociedade é indiscutible. O sector industrial ha asumido as formulacións da química como unha necesidade fundamental, apostando pola innovación tecnolóxica nos procesos de produción. Esta materia contribúe á formación de mozos científicos e tecnólogos na área da química industrial básica, capacitándolles para incorporar os seus conceptos e metodoloxías ao deseño e desenvolvemento de procesos sustentables, tanto no ámbito da investigación como no da produción industrial, así como para realizar unha análise crítica sobre o grao de cumprimento dos postulados de Química Sustentable en distintos tipos de procesos químicos.

Study programme competencies
Code Study programme competences
A1 Define concepts, principles, theories and specialized facts of different areas of chemistry.
A2 Suggest alternatives for solving complex chemical problems related to the different areas of chemistry.
A4 Apply materials and biomolecules in innovative fields of industry and chemical engineering.
A5 Properly assess risks and environmental and socioeconomic impacts associated with special chemicals
A6 Design processes involving the treatment or disposal of hazardous chemicals
A9 Promote innovation and entrepreneurship in the chemical industry and in research.
B1 Possess knowledge and understanding to provide a basis or opportunity for originality in developing and / or applying ideas, often within a research context
B2 Students should apply their knowledge and ability to solve problems in new or unfamiliar environments within broader (or multidisciplinary) contexts related to their field of study.
B3 Students should be able to integrate knowledge and handle complexity, and formulate judgments based on information that was incomplete or limited, include reflecting on social and ethical responsibilities linked to the application of their knowledge and judgments.
B4 Students should be able to communicate their conclusions, and the knowledge and the reasons that support them to specialists and non-specialists in a clear and unambiguous manner
B5 Students must possess learning skills to allow them to continue studying in a way that will have to be largely self-directed or autonomous.
B7 Identify information from scientific literature by using appropriate channels and integrate such information to raise and contextualize a research topic
B8 Evaluate responsibility in the management of information and knowledge in the field of Industrial Chemistry and Chemical Research
B9 Demonstrate ability to analyze, describe, organize, plan and manage projects
B10 Use of scientific terminology in English to explain the experimental results in the context of the chemical profession
B11 Apply correctly the new technologies to gather and organize the information to solve problems in the professional activity.
B12 Being able to work in a team and adapt to multidisciplinary teams.
C1 CT1 - Elaborar, escribir e defender publicamente informes de carácter científico e técnico
C2 CT2 - Traballar en equipo e adaptarse a equipos multidisciplinares.
C3 CT3 - Traballar con autonomía e eficiencia na práctica diaria da investigación ou da actividade profesional.
C4 CT4 - Apreciar o valor da calidade e mellora continua, actuando con rigor, responsabilidade e ética profesional.

Learning aims
Learning outcomes Study programme competences
Coñecemento das materias primas empregadas na industria química e os seus procesos de extracción. AC1
AC2
AC5
AC6
AC9
 BC2
BC3
BC4
BC5
BC7
BC8
BC10
 CC3
CC4
Coñecemento de procesos industriais de produtos químicos inorgánicos. AC1
AC2
AC4
AC5
AC6
AC9
 BC1
BC2
BC3
BC4
BC5
BC7
BC8
BC10
BC12
Coñecemento de procesos industriais de produtos químicos orgánicos. AC1
AC4
AC5
AC6
 BC1
BC2
BC3
BC4
BC5
BC7
BC8
BC10
Toma de conciencia da necesidade de control ambiental de procesos e produtos químicos. AC2
AC5
AC6
 BC2
BC3
BC4
BC5
BC7
BC8
BC9
BC10
BC11
BC12
 CC1
CC2
Coñecemento de tecnoloxías emerxentes en procesos de sínteses que minimizan tempos de reacción, emprego de disolventes orgánicos en reaccións e procesos de separación e purificación, uso de reactivos inmobilizados e reaccións en fluxo continuo. AC5
AC6
AC9
 BC1
BC2
BC3
BC4
BC7
BC8
BC9
BC10
BC11
BC12
 CC3
CC4
Coñecemento dos métodos sintéticos industriais que empregan procesos catalizados por metais de transición. AC9
 BC1
BC2
BC3
BC4
BC5
BC7
BC10
BC12
 CC1
CC3
CC4

Contents
Topic Sub-topic

Tema 1. Principios e conceptos da química sostible 		1. Introducción.
2. Definición de química sostible.
3. Química sostible e desenvolvemento.
4. Os 12 principios da química sostible.
5. Economía atómica. Definición e exemplos.
6. Toxicidade. Medida da toxicidade.
7. Residuos na industria química. Técnicas de minimización de residuos. Tratamento de residuos.
8. Diseño eficaz de reactivos para a sua fácil degradación.
9. Eficacia medioambiental.
Tema 2. Química Industrial: Principais materias primas e procesos 1. A industria química e sustentabilidad. Un pouco de Historia.
2. Medio ambiente, enerxía e agotamiento de recursos.
3. Algunhas Industrias importantes.
4. Outras cuestións relacionadas coa sustentabilidad da industria química.
Tema 3. Catálisis como unha ferramenta para a sustentabilidade de procesos químicos 1. Introdución. Catálisis e química sustentable.
2. Catálisis homoxénea e heteroxénea. Catalizadores soportados.
3. Procesos catalíticos de relevancia industrial.
3.1. Catálisis aceda e básica.
3.2. Hidroxenación catalítica.
3.3. Oxidaciones.
3.4. Formación de ligazóns C-C.
4. Fotocatálisis.
5. Organocatálisis.
6. Biocatálisis.
Tema 4. Reaccións en medios non convencionais
1. Química verde
2. Líquidos iónicos
3. Reaccións en auga
4. Reaccións en ausencia de disolvente
Tema 5. Tecnoloxías innovadoras en sínteses 1. Síntese Química asistida por Microondas.
2. Reactores de fluxo.
3. Tecnoloxías High throughput screening.
4. Técnicas de deseño de experimentos (DOE).
Tema 6. Aplicacións da química sustentable en procesos industriais. Aplicacións da química sustentable en procesos industriais. "Case studies".

Planning
Methodologies / tests Competencies Ordinary class hours Student’s personal work hours Total hours
Guest lecture / keynote speech A1 A2 A4 A5 A9 B1 B8 17 27 44
Seminar A1 A4 A5 A6 A9 B1 B2 B3 B4 B5 B7 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 3.75 0 3.75
Mixed objective/subjective test B2 B3 B4 B10 4 0 4
Oral presentation A1 A5 B1 B2 B3 B4 B5 B7 B8 B9 B10 B11 C1 C3 0.25 0 0.25
Field trip A9 A5 B2 B3 B4 B5 B12 C1 C4 4 2 6
Supervised projects A1 A2 A5 A6 A9 B1 B2 B3 B4 B5 B7 B8 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 0 15 15
 
Personalized attention 2 0 2
 
(*)The information in the planning table is for guidance only and does not take into account the heterogeneity of the students.

Methodologies
Methodologies Description
Guest lecture / keynote speech Clases presenciales teóricas. Clases expositivas (utilización de pizarra, ordenador, cañón), complementadas con las herramientas propias de la docencia virtual.
Seminar Seminarios realizados con profesorado propio del Máster, o con profesionales invitados de la empresa, la administración o de otras universidades. Sesiones interactivas relacionadas con las distintas materias con debates e intercambio de opiniones con los alumnos.
Mixed objective/subjective test Realización de las diferentes pruebas para la verificación de la obtención tanto de conocimientos teóricos como prácticos y la adquisición de habilidades y actitudes
Oral presentation Exposición oral de trabajos, informes, etc., incluyendo debate con profesores y alumnos, en especial de los trabajos tutelados realizados
Field trip
Visita a una instalación industrial en la que los alumnos tendrán que analizar aspectos relacionados con la materia que deberán plasmar en un informe.
Supervised projects
Resolución de ejercicios prácticos (problemas, cuestiones tipo test, interpretación y procesamiento de la información, evaluación de publicaciones científicas, etc.)
Tutorías individuales o en grupo reducido.
Utilización de programas informáticos especializados e internet. Soporte docente on-line (Campus Virtual).
Estudio personal basado en las diferentes fuentes de información

Personalized attention
Methodologies
Seminar
Supervised projects
Oral presentation
Description
A personalized attention plays a fundamental role in the follow-up and support of the student both for the monitoring of the subject and in orientation during the preparation of the cases that are proposed for their study in the seminar sessions.

Assessment
Methodologies Competencies Description Qualification
Guest lecture / keynote speech A1 A2 A4 A5 A9 B1 B8 Avaliarase a asistencia e a participación activa na clase.

5
Seminar A1 A4 A5 A6 A9 B1 B2 B3 B4 B5 B7 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 Nos seminarios traballaranse aspectos prácticos relacionados cos temas teóricos e orientarase ao alumno para a realización dos traballos tutelados, estudo de casos, valorarase a iniciativa e a participación activa, espírito crítico e capacidade de debater co profesor e os compañeiros os temas propostos.
5
Field trip A9 A5 B2 B3 B4 B5 B12 C1 C4 Valorarase o contido do informe elaborado, tanto no seu formato e presentación como na capacidad para comprender e transmitir os aspectos da instalación onde se poda apreciar ou cos los que se podan relacionar os contidos da materia. 5
Supervised projects A1 A2 A5 A6 A9 B1 B2 B3 B4 B5 B7 B8 B9 B10 B11 B12 C1 C2 C3 C4 Durante os seminarios poderanse expoñer estudos de casos concretos relacionados coa sustentabilidade dos procesos industriais, valorásese a presentación, unha procura e selección adecuada da información, o uso de fontes adecuadas, etc
10
Mixed objective/subjective test B2 B3 B4 B10 Proba mixta na que o alumno debe de pór de manifesto os coñecementos e competencias adquiridos ao longo do curso.
 65
Oral presentation A1 A5 B1 B2 B3 B4 B5 B7 B8 B9 B10 B11 C1 C3 Valorarase a capacidade de síntese, a capacidade para presentar e transmitir oralmente os aspectos máis importantes dos traballos realizados, con sentido crítico e usando de maneira adecuada a terminoloxía científica. 10
 
Assessment comments
Class attendance is mandatory. Repeating students will have the same attendance rate as those who study the subject for the first time.
Attendance at 80% of the classroom activities is a requirement to approve the subject.
The evaluation of the subject will be done by means of a final exam (65%) and assessment of attendance, participation, problem solving / practical cases, oral presentations and continuous evaluation of the student in class (35%) as specified in the following pulled apart.
Students who do not pass the subject will be able to perform an extraordinary exam, and the evaluation will be carried out following the same criteria as the first opportunity.

Recommendations for evaluation

The student should review the theoretical concepts introduced in the different subjects using the reference manual and abstracts. It is fundamental to work the matter in a constant way, keeping the study of it "up to date". Those students who find important difficulties in working on the proposed activities should attend the teacher's tutoring hours, with the aim that the teacher can analyze the problem and help solve those difficulties.
The teacher will analyze with those students who do not successfully pass the assessment process in the regular exam, and so wish, the difficulties encountered in learning the contents of the subject. It will also provide you with additional material (questions, exercises, exams, etc.) to reinforce learning of the subject.

Sources of information
Basic
• Anastas, P. T.; Warner, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press: Oxford (UK), 2000. • Mestres, R. Química Sostenible. Síntesis: Madrid. • Lancaster, M. Green chemistry an introductory text. Royal Society of Chemistry: Cambridge (UK), 2010. • J.R. Craig, D. J. Vaughan, B. J. Skinner " Recursos de la Tierra y el medio ambiente, 4ª Ed., PEARSON Educación Madrid 2012
Complementary
• Green Chemistry challenging perspectives. Tundo, P.; Anastas, P.; Eds. Oxford University Press: Oxford (UK), 2000. • Baird, C. Química ambiental, 2 ed. Reverté: Barcelona. 2014 • Rifkin, J. La tercera revolución industrial: cómo el poder lateral está transformando la energía, la economía y el mundo. Paidós: Barcelona, 2011. • Sheldon, R. A.; Arends, I.; Henefeld, U. Green chemistry and catalysis. Wiley VCH: Weinheim, 2007. • Sheldon, R. A., E Factors, green chemistry and catalysis: an odyssey. Chem. Commun. 2008, 3352-3365. • Cabildo, M. P.; Cornago, P. Procesos de Bajo Impacto Ambiental. Química Verde. UNED: Madrid, 2006. • Plechkova, N. V.; Seddon, K. R. Applications of Ionic Liquids in the Chemical Industry. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 123-150. • Wasserscheid, P.; Welton, T. Ionic liquids in Synthesis. Wiley-VCH: Weinheim, Germany, 2002. • Earle, M. J.; Seddon, K. R. Ionic Liquids: Green Solvents for the Future. Pure Appl. Chem. 2000, 72, 1391-1398. • Microwaves in Organic Synthesis. André Loupy, Ed. First Ed, Wiley-VCH: 2002. ISBN: 3-527-30514-9. • Fitzpatrick, D.E.; Battilocchio, C.; Ley, S.V. Enabling technologies for the future of chemical synthesis. ACS Central Science 2016, 2, 131 (y las referencias que se citan). • Paciello, R. Chem. Rev. 2006, 106, 2912; Reetz, M. Angew. Chem. Int. Ed. 2008, 47, 2556 (y las referencias citadas en ellos). • Lendrem, D.; Owen, M.; Godbert S. DOE (Design of Experiments) in Development Chemistry:? Potential Obstacles. Org. Proc. Res. Dev. 2001, 5, 324 (y las referencias citadas en el). • Sustainable Industrial Processes. Cavani, F.; Centi, G.; Perathoner, S.; Trifiró, F.; Eds. Wiley-VCH: Weinheim, 2009. ISBN: 978-3-527-31552-9. - Craig, J.R., Vaughan, D.J., Skinner, B. J.: Recursos de la Tierra y el medio ambiente. Pearson Education: Madrid, 2012 • Páginas web de SUSCHEM y de la U.S. Environmental Protection Agency (EPA): http://www.suschem.org http://www.suschem.org/technologies

Recommendations
Subjects that it is recommended to have taken before

Subjects that are recommended to be taken simultaneously

Subjects that continue the syllabus

Other comments


(*)The teaching guide is the document in which the URV publishes the information about all its courses. It is a public document and cannot be modified. Only in exceptional cases can it be revised by the competent agent or duly revised so that it is in line with current legislation.