Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos CAPITULO I LA INGENIERÍA “La ingeniería es la manifestación del ingenio humano y la creatividad del hombre al servicio de sus propósitos” Anónimo La ingeniería está presente en toda la historia de la humanidad. Desde el inicio de los tiempos el hombre hizo obras técnicas que fueron las ingenierías de su tiempo. No tuvo que esperar que hicieran su aparición las ciencias para producir lo que necesitaba. Los fenicios que navegaban el Mediterráneo no esperaron a que Arquímedes encontrara su principio del empuje de abajo hacia arriba que sufre un cuerpo sumergido para construir sus embarcaciones. El hombre primitivo aprendió a encender el fuego sin esperar que los químicos encontraran que la combustión es la combinación de una sustancia con el oxígeno. Luego vinieron las explicaciones rigurosas de los científicos. La ingeniería podría así ser vista como la vieja artesanía que, por evolución natural, se fue haciendo cada vez más estricta y compleja y por fin, dentro de los dos últimos siglos, alcanzó el perfil de disciplina independiente, con sus propios métodos. La raíz de la palabra Ingeniería proviene del vocablo latino "ingenium" (ingenio), formado por in, y por gignére, genûi, genîtum, engendrar. Tiene varios significados, pero todos ellos se refieren a la facultad del hombre para discurrir o inventar con prontitud y facilidad. Una recopilación de diversos enfoques sobre este concepto permite dar una idea más completa de lo que es la Ingeniería: La Ingeniería es una actividad creativa que permite concebir, desarrollar, diseñar y construir o fabricar sistemas, estructuras, máquinas, mecanismos o componentes manufactureros u obras completas necesarias al hombre; predecir su comportamiento, previendo todas las alternativas de marcha normal o defectuosa; estudiar su continuo perfeccionamiento por aplicación de la creatividad y la investigación; encuadrando cualquiera de estas acciones dentro de objetivos de máxima eficiencia, seguridad e higiene, bien común y preservación del medio ambiente y procurando que esta ingeniería así concebida, se desenvuelva dentro de normas de conducta ética. En la bibliografía se pueden encontrar varias definiciones de Ingeniería Profesional. Tomaremos la siguiente: Es la actividad profesional que consiste en la aplicación creativa de los conocimientos científico-técnicos a la invención, desarrollo y producción de bienes y servicios, transformando y organizando los recursos naturales para resolver las necesidades del hombre, haciéndolo de una manera óptima, tanto económica como socialmente. 1 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos Es conveniente puntualizar algunos conceptos incluidos en la definición de Ingeniería Profesional. La ingeniería es una profesión, y como tal, posee tres características importantes que son comunes a todas las profesiones: - Tiene asociado un conjunto de conocimientos especiales - La preparación para ejercerla incluye el entrenamiento para aplicar ese conocimiento - Quien la ejerce debe reconocer sus responsabilidades ante la sociedad, por encima de sus responsabilidades frente a su cliente y a otros miembros de la profesión. La ingeniería está basada en las ciencias fundamentales de la física, la química y la matemática y su extensión a ciencias aplicadas tales como la termodinámica, electrodinámica, metalurgia y mecánica de sólidos y fluidos. La tecnología y las investigaciones tecnológicas, que forman parte de las actividades y procesos de la ingeniería, tienen diferencia con las investigaciones científicas. Es conveniente marcar la diferencia entre los conceptos de ciencia y tecnología. Ciencia: Conjunto de conocimientos metódicamente acumulados y ordenados, que constituye una rama del saber humano. Es el conocimiento cierto de las cosas por sus principios y causas. La actividad científica se puede definir como una búsqueda cuidadosa, disciplinada, y lógica para conocer sobre cualquiera y todos los aspectos del universo. Este conocimiento, obtenido por el examen de la mejor evidencia disponible, siempre está sujeto a corrección y mejoras por el descubrimiento de nuevas y mejores evidencias. Tecnología, es el conjunto ordenado de conocimientos y procesos que tienen como objetivo la producción de bienes y servicios, teniendo en cuenta la técnica, la ciencia y los aspectos económicos, sociales y culturales implicados. Es la vinculación entre el saber y el hacer. Es la relación entre los seres humanos y los productos de su propia creación. A diferencia de la ciencia, que se orienta a la búsqueda del conocimiento, la finalidad de la tecnología es dar respuesta a necesidades concretas. También se engloba en el término tecnología a los productos resultantes de esos procesos cuando responden a las necesidades o a los deseos de la sociedad y tienen como propósito la mejora de la calidad de vida. Así como puntualizamos la diferencias entre ciencia y tecnología, corresponde a su vez de qué se ocupan los científicos, los ingenieros y los técnicos. El científico sabe que un fenómeno ocurre y busca la explicación. Piensa: “...Esto sucede porque...”. Le importa la CIENCIA en sí misma (del latín ”scire”: saber) y su objetivo principal es desentrañar los misterios de la naturaleza descubriendo nuevos hechos, desarrollando nuevas teorías y aprendiendo verdades nuevas aunque ese conocimiento no tenga una aplicación práctica. 2 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos El ingeniero en cambio, entiende los principios de la Ciencia, conoce la explicación de los fenómenos dada por los científicos, pero usa ese saber para APLICARLO a situaciones prácticas. Piensa: “Quiero que esto suceda... puedo hacer que suceda... porque sé por qué sucede...”. El Ingeniero hace algo concreto dominando su fundamento y, por ende, manejando la situación. Utiliza su conocimiento científico para crear tecnología. Al técnico le interesa la ocurrencia de los fenómenos. No se cuestiona por qué suceden. Piensa: “Esto sucede y actúa en consecuencia”. Es muy concreto en su tarea. De ahí su habilidad para aplicar métodos y manipular herramientas y máquinas. Soluciona problemas porque sabe por experiencia que algo debe hacerse de forma determinada, pero no conoce con profundidad por qué debe hacerse de ese modo. La siguiente figura resume la actividad del Ingeniero y su relación con el científico y el técnico: La Práctica de la Ingeniería comprende el estudio de factibilidad técnico económica, investigación, desarrollo e innovación, diseño, construcción, optimización, operación y gerenciamiento de todo tipo de equipos, máquinas, instalaciones, edificios, obras civiles, sistemas y procesos. Además, las cuestiones relativas a la seguridad y la preservación del medio ambiente, constituyen aspectos fundamentales que la práctica de la ingeniería debe observar. Transformación eficaz: El ingeniero transforma. A partir de ladrillos y hierro obtiene un edificio, a partir de piedras de la montaña obtiene planchas de acero, a partir de planchas de acero obtiene un automóvil, a partir de petróleo obtiene el lubricante para el motor. Es tarea del ingeniero ocuparse de todos los pasos necesarios para que esa transformación se produzca. Claro que es fundamental que ocurra en forma eficaz, esto es, consiguiendo el mejor resultado posible, en forma sustentable y con el menor costo. 3 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos Se le llama sustentable a aquellas actividades o desarrollos capaces de satisfacer las necesidades actuales sin comprometer los recursos y posibilidades de las futuras generaciones (definición dada por la Comisión Mundial del Medio Ambiente y el Desarrollo de la ONU). Recursos naturales Los recursos naturales son aquellos elementos proporcionados por la naturaleza sin intervención humana y que pueden ser aprovechados por el hombre para satisfacer sus necesidades. Dentro de los recursos naturales se encuentran los materiales y las energías. Los materiales pueden ser de origen animal, vegetal y mineral. Una lista de estos materiales sería casi ilimitada: existen 45 elementos metálicos y casi 8000 aleaciones de esos metales en el uso comercial actual. El número de fuentes importantes de energía es más pequeño: carbón, petróleo, gas, viento, saltos de agua, la radiación solar, la fisión nuclear. Cada forma de energía tiene características que dictan su uso en ciertas situaciones. Los recursos naturales se pueden clasificar en: - Recursos Naturales Renovables Son aquellos recursos naturales cuya existencia no se agota por la utilización de los mismos. Esto puede ocurrir por dos motivos: 1- Porque su utilización no modifica su stock o su estado de los mismos: energía solar, energía eólica, energía hidráulica, etc. 2- Porque se regeneran lo suficientemente rápido para que puedan seguir siendo utilizados sin que se agoten: peces, bosques, biomasa en general, etc. Este tipo de recursos naturales renovables pueden dejar de ser renovable si se los utiliza en exceso. Por ejemplo, la pesca excesiva está llevando a que el número de ejemplares de ciertas especies disminuya con el tiempo, es decir, que la tasa de explotación es mayor que la tasa de regeneración. Lo mismo sucede con los bosques nativos. - Recursos Naturales No Renovables Son aquellos que existen en cantidades fijas o bien aquellos cuya tasa de regeneración es menor a la tasa de explotación. A medida que los recursos naturales no renovables son utilizados, se van agotando hasta acabarse. Ejemplos de recursos naturales no renovables son el petróleo, los minerales y el gas natural. El ingeniero debe tener en cuenta que la conservación no significa “no usar”, la verdadera conservación requiere el desarrollo incesante de nuevos recursos así como la utilización eficaz de los recursos presentes. Definamos ahora qué es Ingeniero 4 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos El ingeniero es el profesional que por su aptitud, formación y experiencia es capaz de cumplir con las funciones inherentes a la ingeniería. A pesar de que esta definición es simple y no necesita demasiadas explicaciones, es conveniente aclarar los conceptos que definen por completo el término. Aptitud: Implica una disposición hacia un trabajo y la capacidad para realizarlo. La ingeniería es esencialmente una actividad mental. El profesional que pretenda ejercerla debe tener, además de interés en las ciencias denominadas duras (física, química y matemática), la facultad intelectual suficiente para entender los principios de la ciencia y la habilidad de aplicarlos prácticamente. Esto depende del temperamento de una persona y de sus inclinaciones naturales. Formación: Implica el entrenamiento necesario para aprehender el conocimiento científico y aplicarlo a problemas prácticos. Esta es la función de la Universidad. Experiencia: La Ingeniería es un arte que requiere práctica. Los Ingenieros no se forman completamente en la Universidad. Se necesita experiencia para desarrollar sentido crítico y buen juicio, como base para la toma de decisiones. Esto se adquiere en la práctica efectiva de la profesión. El rol del Ingeniero en la sociedad actual La calidad de vida alcanzada hoy por la sociedad se debe en gran medida a la labor de los ingenieros: así la provisión de agua, la generación de electricidad, los servicios de transporte y telecomunicaciones, la infraestructura de edificios, puertos y caminos, la fabricación de múltiples productos, etc. La innovación y el desarrollo tecnológico son motores innegables del crecimiento de una sociedad y en este aspecto los ingenieros juegan un rol destacado. Debemos resaltar que la ingeniería no actúa sobre la sociedad como un agente externo sino como elemento intrínseco, haciendo que la suya sea una actividad social, igual que la de otras profesiones. Durante los últimos siglos se han producido avances tecnológicos sin precedentes, con profundas implicaciones para la economía global. La experiencia a través de los años ha demostrado que es impensable desligar el desarrollo socioeconómico y cultural de la sociedad de sus avances en ciencia y tecnología, o de su aplicación para resolver sus problemas más importantes. Un ejemplo es la producción de granos mundial que fue duplicada entre los años 1950 y 1990, estimándose que este aumento fue en un 92% debido a la innovación tecnológica y tan sólo un 8% debida a un aumento de superficie cultivada. Los ingenieros de hoy se encuentran ante los retos del escenario mundial como son la globalización, el deterioro del medio ambiente y de los ecosistemas, el incremento de la desigualdad social y la pobreza. Algunos de los desafíos más importantes para los ingenieros del siglo XXI: diseño de procesos y productos no contaminantes concebidos para el uso racional de los recursos naturales, desarrollo de nuevas formas de energía, creación de nuevos sistemas de distribución del agua que permitan 5 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos el suministro a todos los niveles de la población, concepción de nuevos métodos de cultivo, desarrollo de métodos eficientes de control de la contaminación. Centros y Asociaciones Los ingenieros, como la mayoría de los profesionales, se nuclean para lograr objetivos en común, que pueden ser: su representación en la sociedad en que se desempeñan, lograra acuerdos sobre el ejercicio profesional, el intercambio de conocimientos con otros profesionales y su perfeccionamiento a través de diversas actividades. A continuación se citan algunas de las asociaciones con las que los ingenieros están relacionados. Centro Argentino de Ingenieros (CAI): es una Asociación Civil sin fines de lucro conformada por profesionales de todas las ramas de la Ingeniería, Arquitectura, Agrimensura y profesiones afines y empresas que desean colaborar en elevar el prestigio de la Ingeniería, para bien de la Nación. Su objetivo es contribuir a elevar el prestigio de la Ingeniería como profesión, realizando estudios técnicos, celebrando simposios, congresos y conferencias, estudiando las regulaciones y aranceles profesionales y divulgando conocimientos de interés con publicaciones periódicas. Consejo Profesional de Ingenieros Químicos: está integrado por ingenieros, licenciados, profesionales con títulos terciarios y técnicos, de las especialidades propias del Consejo. Entre sus atribuciones se encuentran: velar por el cumplimiento de la ley, organizar y llevar las matrículas, estudiar el alcance de los títulos, emitir dictámenes sobre el ejercicio profesional. American Institute of Chemical Engineers (AIChE): es una asociación profesional cuyo objetivo es promover la profesión de la ingeniería química, difundiendo los avances logrados en el área de esta profesión, aplicando la pericia de sus afiliados para abordar necesidades sociales en el mundo entero y fomentando el crecimiento profesional y personal de sus miembros. Entre sus objetivos figuran: promover la excelencia en la enseñanza de la ingeniería química y la práctica mundial, avanzar en el desarrollo y el intercambio de conocimientos relevantes, estimular la colaboración entre industria, universidades, gobiernos y sociedades profesionales, facilitar la comprensión pública de las cuestiones técnicas Asociación Argentina de Tecnólogos Alimentarios (AATA): Es una entidad sin fines de lucro que reúne a profesionales, estudiantes, instituciones y empresas involucradas con la ciencia y la tecnología de alimentos para el logro de productos de alta calidad nutricional, higiénico-sanitaria y sensorial. Entre sus objetivos figuran: promover las actividades científicas y tecnológicas que tengan relación con la elaboración de alimentos en todas sus etapas, cooperar con las 6 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos instituciones gubernamentales en la regulación de la actividad, auspiciar la reglamentación de la profesión, respetando las incumbencias académicas. Otras organizaciones relacionadas con el ejercicio de la Ingeniería Química y la Ingeniería en Alimentos: Asociación Argentina de Ingenieros Químicos, Asociación Argentina de Ingenieros de la Industria Alimentaria, Institute of Food Technologists, International Association for Engineering and Food. Union Industrial Argentina (UIA): la Unión Industrial Argentina es una asociación civil gremial empresaria, sin fines de lucro, representativa de la actividad industrial del país, muy relacionada con la práctica de la ingeniería. Su misión es representar la industria argentina ante los poderes públicos y organismos nacionales e internacionales de cualquier carácter, generando propuestas que mejoren la competitividad del sector, el desarrollo tecnológico, el fortalecimiento del mercado interno y la inserción internacional de la industria nacional. Ministerio De Industria: el Ministerio de Industria de la Argentina es el organismo gubernamental encargado de diseñar y ejecutar los planes relacionados con el fomento de la producción industrial del país, así como el turismo y el comercio exterior. 7 Departamento de Ingeniería Química – FI – UNSJ INTRODUCCIÓN A LA INGENIERÍA Carreras: Ing. Química – Ing. en Alimentos Bibliografía Marcelo Antonio Sobrevila. “La formación del Ingeniero Profesional para el tiempo actual. Tesis de las ingenierías de base". ISBN 987-9145-12-7 (2000). Ciencia, tecnología, ingeniería e inovación para el desarrollo: una visión para las Américas en el siglo XXI. Organización de los Estados Americanos - Oficina de Educación, Ciencia y Tecnología. ISBN 0-8270-4909-9 Nora D. Martínez. Ensayo: Ser Ingeniero Químico - Qué se estudia y para qué – Documento interno del Departamento de Ingeniería Química - Facultad de Ingeniería - Universidad Nacional de San Juan. Bauer, C. El Desafío Tecnológico. Disponible en la WWW al 27/02/2012. http://www.edutecne.utn.edu.ar/desafio-tecnologico/03-desafio-2da%20parte.pdf 8