Alec Groysman: “Gràcies a la química i a l’enginyeria química l’esperança de vida es va duplicar al segle XX”

El doctor israelià en química física i expert en materials i corrosió, Alec Groysman, serà un dels principals ponents del XV Congrés Mediterrani d’Enginyeria Química, que tindrà lloc del 30 de maig al 2 de juny de 2023 en el marc d’Expoquimia, la Trobada Internacional de la Química de Fira de Barcelona.  Durant més de 20 anys, Groysman va treballar per a la refineria de petroli Haifa al mateix temps que va ensenyar ciència i tecnologia de la corrosió en diverses universitats del seu país (Technion, Haifa; Universitat Bar-Ilan, Tel Aviv, Universitat Ariel) i a  l’Escola Superior d’Enginyeria (Karmiel, Israel).  Actualment és president d’honor de l’Associació Israelí d’Enginyers Químics i Químics.  Parlem amb ell per conèixer més sobre la indústria química a Israel, els reptes del sector a nivell global, les aportacions d’aquestes disciplines al desenvolupament social i econòmic i sobre la seva ponència al congrés.

Després d’escoltant les nostres preguntes, Groysman ens fa un apunt “Cadascuna de les meves respostes podria ocupar més d’un foli”.  Ens explica de forma didàctica i amb moltes dades i exemples tot el que vol dir, destacant amb orgull les fites de la polifacètica enginyeria i indústria química a Israel, de la qual assegura “ha florit gràcies al mar Mort i als minerals que proporciona”.  Segons Groysman, “una mà d’obra altament qualificada i preparada converteix Israel en una potència mundial en els sectors farmacèutic, electrònic, de producció d’energia (especialment l’ús de l’energia solar), militar, mèdica, agrícola, de fertilitzants, combustibles, pintures i altres productes químics, i de semiconductors. I els enginyers químics exerceixen un paper destacat en tots aquests sectors, contribuint en gran mesura a batejar el meu país com la “Start-Up Nation” i el “Silicon Valley d’Orient Mitjà”, subratlla.

En primer lloc, quin és el paper de l’enginyeria química a un país com Israel?

Històricament juntament amb la informàtica, la indústria basada en la química exerceix un paper crucial en l’economia d’Israel, tot i que entre les 18.000 fàbriques del país només hi ha 400 de química industrial.  El sector químic ocupa 50.000 treballadors -una desena part de tots els empleats industrials del país-, suposa el 30% dels ingressos de la indústria i el 40% de les seves exportacions.  Aproximadament, un terç de les empreses representades al TA-35, índex insígnia de la Borsa de Tel Aviv, són fabricants de productes químics.

La indústria química a Israel abasta diversos sectors: productes farmacèutics i cosmètics, productes químics (inclòs l’àcid fosfòric pur) i fertilitzants (com els compostos a base de fòsfor, potassa, brom i compostos de brom), i refineries i petroquímica. La indústria de refinament de petroli produeix combustibles i matèries primeres per a polímers (polietilè, polipropilè, poliestirè i clorur de polivinil), aromàtics, olis bàsics i ceres. Després, es fabriquen nombrosos articles de plàstic: per exemple, sistemes de reg per degoteig, aspersors, articles per a la llar i altres accessoris.

Així mateix, la valuosa matèria primera del brom s’ utilitza per produir compostos per a plàstics, electrònica i fabricació tèxtil, altres productes orgànics i per al tractament de l’ aigua.  Les condicions del mar Mort van donar lloc a pròsperes indústries de magnesi i els seus aliatges, i de potassa. Els productes de magnesi s’ utilitzen principalment en les indústries de l’ alumini, el titani, l’ acer i l’ automoció a Europa i Amèrica.

En aquest sentit, quines han estat les aportacions dels enginyers químics al desenvolupament del país?

Per la meva experiència en l’àmbit indústria l i acadèmic, he format molts enginyers químics i puc dir amb responsabilitat que contribueixen a l’avenç modern de les ciències naturals, la informàtica, l’electrònica, la medicina, la genètica, l’òptica, el sector energètic (gas natural, refinament de petroli, centrals elèctriques i energia solar), l’agricultura i,  per suposat, la indústria química.

La dada més impressionant és que, a Israel, treballen menys de 8.000 químics, 5.000 enginyers químics i 700 professors de química. Sense aquests professionals, l’Estat d’Israel no seria ni de lluny tan innovador com ho és avui. A més, gràcies als enginyers químics, Israel és la llar de més de 1.400 empreses de ciències de la vida, incloses unes 300 empreses farmacèutiques, 600 empreses de dispositius mèdics, 450 empreses de salut digital i 470 empreses de biotecnologia.

Per exemple, el sector d’alta tecnologia israeliana és un gran ocupador d’enginyers químics i químics, enginyers de materials i mecànics, i biotecnòlegs. Intel Israel és un gran productor mundial de semiconductors i xips. Igualment, els enginyers químics decideixen els problemes del medi ambient, disminuint la contaminació de l’ aire, l’ aigua i el sòl.

Finalment, no és casualitat que sis dels 12 científics israelians guardonats amb el Nobel, ho hagin estat pels seus treballs en el camp de la química: Avram Hershko, Aaron Ciechanover, Dan Shechtman, Ada Yonath, Michael Levitt i Arieh Warshel. I no és casualitat que els dos antics presidents d’Israel, que també eren científics, fossin professors de química: Haim Weizmann i Ephraim Katzir.

Es pot extrapolar l’experiència israeliana a la resta del món per donar resposta als reptes plantejats per la societat actual?

Totalment. A Israel hi ha actives tres societats d’enginyeria química i química que hi treballen  i que actualment estan molt centrades en el tema de la sostenibilitat.  Només l’ enginyeria química decideix els problemes de la purificació dels residus, l’ aire i el sòl, la protecció del medi ambient de la contaminació, la millora de la qualitat, la salut i la longevitat de la vida de les persones.

Li diré alguns exemples: Israel va resoldre el problema de la manca d’aigua pura desenvolupant la tecnologia de dessalinització basada en l’osmosi inversa de l’aigua de mar i creant empreses d’aquest tipus a Israel i a l’estranger.  Així mateix, subministra un terç del consum mundial de brom i una sisena part del consum mundial de potassa. El país és líder mundial en la fabricació de productes farmacèutics, suplements nutricionals, retardants de flama i productes agroquímics (herbicides, insecticides i fungicida) per millorar l’agricultura mundial. També la indústria de refinament de petroli no només permet produir combustibles d’alta qualitat, sinó que també garanteix la indústria petroquímica. Israel és també un gran exportador de productes manufacturats d’alta tecnologia, com ordinadors, telèfons i equips mèdics.

D’altra banda, no és cap secret que la fabricació de materials avançats (aliatges, polímers, compostos) es basa en l’enginyeria química. És lògic que Israel es plantegi ser el líder de la fabricació de drons (vehicles aeris no tripulats), i un dels majors exportadors mundials de material militar.

I en el camp energètic, tema molt candent en l’actualitat?

Tenim diverses experiències que es poden extrapolar a altres països mediterranis. Totes les empreses de la indústria química funcionen amb gas natural (en lloc de fuel i gasoli) a partir que la Companyia Elèctrica d’Israel va començar el 2004 a nodrir moltes de les seves centrals elèctriques amb gas natural.  Aquesta situació ofereix molts avantatges com la reducció d’emissions de gasos d’efecte hivernacle i la disminució dels costos de l’electricitat.

D’altra banda, una planta química va començar a produir nitrat potàssic per emmagatzemar energia tèrmica en centrals solars de concentració com la de Megalim que funciona al desert del Néguev des del 2019.  Els enginyers químics exerceixen un paper destacat en el muntatge i el seu funcionament. Jo participeu personalment en l’elecció dels materials i segueixo assessorant en mètodes de control i seguiment de la corrosió. Hi ha centrals similars a Espanya, el Marroc, l’Índia, els Estats Units, la Xina, Xile, Sud-àfrica, Kuwait i Aràbia Saudí.

Quina és la relació entre la indústria química i el món acadèmic?

Israel compta amb sis grans universitats amb sis departaments de química i tres d’enginyeria química i bioquímica. Totes les universitats realitzen activitats d’R+D per a la indústria, tot i que algunes empreses tenen les seves pròpies instal·lacions d’R+D. Per exemple, vaig treballar al laboratori d’R+D sobre corrosió i materials de l’empresa Oil Refining.

Així mateix, es desenvolupen programes especials de química i enginyeria química, que s’ imparteixen regularment a les escoles. S’ organitzen visites periòdiques d’ estudiants a empreses químiques. Molts estudiants treballen durant l’aprenentatge i realitzen investigacions científiques en aquestes plantes. Així, s’asseguren un futur lloc de treball en la indústria química.

Vostè és un expert en corrosió, per què és tan important estudiar-lo?

Quan començo el meu curs sobre corrosió, plantejo precisament aquesta pregunta que em fan vostès. I per respondre-la hem de donar una definició de corrosió.

La corrosió és una interacció entre un material i el seu entorn que produeix canvis tant al material com a l’entorn. Sovint, aquests canvis deterioren tots dos. La corrosió té moltes cares i les hem de diferenciar: corrosió general amb formació de productes de corrosió i aprimament de les parets d’equips i estructures, picades i esquerdes amb desenvolupament imprevist i fallida.

Certament, es poden esmentar cinc raons principals per a l’explicació de la importància de l’estudi de la corrosió i el tractament:

1. Econòmiques. Pèrdues econòmiques directes: el cost de substitució dels equips corroïts, l’ús de mètodes de protecció (control) anticorrosió i de vigilància. Les pèrdues indirectes inclouen la pèrdua de productes, eficiència, parades, contaminacions de productes i sobredisseny a causa de la corrosió.
2. Seguretat. La corrosió d’equips i estructures és un perill per a les persones i el medi ambient. Coneixem moltes tragèdies degudes a la corrosió de ponts, avions, vaixells, explosions de calderes i reactors i morts de persones.
3. Danys mediambientals. Explosions, incendis i alliberament de substàncies nocives a l’atmosfera, l’aigua i el terra.
4. Fiabilitat. La corrosió de dispositius electrònics i altres components (bombes, equips militars) pot provocar canvis en les dimensions i en el funcionament fiable. Els productes de la corrosió poden contaminar medicaments, aliments i productes químics purs.
5. Preservació de les fonts de metall. La nostra Terra està limitada pels minerals metàl·lics, especialment per les fonts de metalls resistents a la corrosió, com el molibdè, el níquel, el crom, el coure, el zinc, el tungstè i el titani.

Si no estudiem la corrosió, tindrem moltes pèrdues. No m’agrada quan la gent diu que el cost de la corrosió és del 3-5% del PIB. Cadascú de nosaltres no sent això. Però… quan dic que el cost de la corrosió està inclòs al preu del pa, del cotxe i d’altres articles que comprem, la situació és diferent.

Quan jo deia cada any als nostres gerents a la companyia Oil Refineries després de l’anàlisi de les pèrdues per corrosió, que vam perdre 2 milions de dòlars a causa de la corrosió, ningú se’n va ocupar. Però… quan vaig dir que cada empleat perdia 5.000$ cada any, el personal va començar a pensar com reduir aquestes pèrdues.

En quins àmbits industrials es poden implementar les conclusions d’aquest tipus d’estudis?

No hi ha indústria, organització, ministeri o institut de projectes que treballin amb metalls i que no s’hagin enfrontat a problemes de corrosió.

En primer lloc, els estudis de corrosió s’han d’aplicar als camps industrials que fan un ús intensiu de metalls, com ara la química, el petroli i el gas, el refinat, la petroquímica, la biotecnologia, el sector energètic, el militar, el subministrament d´aigua, l´aeronàutica i la indústria aeroespacial, l´energia nuclear, la tecnologia farmacèutica i mèdica, la indústria de la pasta i el paper, les indústries de transport terrestre, les indústries mineres i de processament de metalls, la indústria alimentària i de begudes, les indústries de microelectrònica, les indústries de combustibles fòssils i alternatius, i la indústria de la construcció. En realitat, totes les indústries.

En segon lloc, la corrosió interessa persones de diverses professions: arqueòlegs, escultors, arquitectes, metges i…advocats.

En tercer lloc, no hi ha persona que no s’hagi enfrontat a la corrosió a la vida quotidiana.

Ens podria avançar en què consistirà la seva ponència al MeCCE d’aquest any?

En la meva presentació analitzaré com influeix la gestió del risc de corrosió en la seguretat dels processos. I, concretament, el paper crucial que això té en el funcionament fiable de les empreses químiques.  Nombroses dades demostren que una vegada a la setmana es produeixen grans fallides amb conseqüències perjudicials a causa de la corrosió en moltes empreses químiques.

La gestió del risc de corrosió inclou la identificació, l’anàlisi, l’avaluació i la gestió dels perills. La seguretat dels processos és una disciplina que se centra en la prevenció d’incendis, explosions i emissions accidentals en les instal·lacions de processos químics. I la corrosió pot causar tots aquests successos perjudicials.

Per tant oferirà una visió integrada del risc de corrosió i la seguretat dels processos?

Hi ha molta bibliografia sobre ambdos temes, per separat, però gairebé no hi ha investigacions relatives a les interseccions. Normalment, els especialistes en seguretat de processos no saben gaire sobre el tema de la corrosió. En conseqüència, els especialistes en corrosió no s’especialitzen en seguretat de processos. En el meu estudi, analitzo el paper de la gestió del risc de corrosió en la prevenció d’ accidents relacionats principalment amb la seguretat del personal i del medi ambient.

Cal tenir en compte tres amplis fenòmens o conceptes que estan interrelacionats i són interdependents: la corrosió, la gestió del risc de corrosió i la seguretat dels processos. El control de la corrosió s’ aconsegueix mitjançant l’ ús de mesures anticorrosió, la vigilància de la corrosió, la inspecció periòdica, l’estudi de cada accident, la celebració de reunions, la publicació d’ actes, l’educació i la transferència de coneixements.  Per la seva banda, en la gestió del risc de corrosió entren en joc la identificació, l’anàlisi, l’avaluació dels possibles fenòmens de corrosió i la seva modelització. Mentre que en la seguretat i els processos s’inclou la prevenció d’emissions no intencionades de substàncies químiques perilloses i energia que puguin tenir un efecte greu a la planta i el medi ambient. Això s’aconsegueix evitant el mal funcionament dels equips, les sobrepressions, les sobretemperatures, les fuites, els abocaments i la corrosió, a més de amb programes de seguretat específics en el manteniment d’ equips, amb alarmes i punts de control eficaços, procediments i formació.

Quines conseqüències hi pot haver si no es gestionen els riscos?

El nivell de fallida per corrosió i les seves conseqüències, que defineixen el risc de corrosió, poden ser diferents: fuita de petroli cru, gas natural, aigua, productes químics perillosos líquids i gasosos, incendi, explosió, danys, deteriorament del medi ambient, lesions i mort de persones i animals.

A causa de les propietats biològiques i psicològiques de la naturalesa humana, és poc probable que excloguem els errors humans. El factor humà exerceix un paper vital tant en la gestió dels riscos de corrosió com en la seguretat dels processos i, en conseqüència, en la prevenció de les fallides de corrosió i la millora d’ambdós. Hem de prestar molta atenció a l’educació, la difusió d’informació, la transferència de coneixements, la col·laboració i la comunicació.

Una correcta gestió del risc de corrosió dóna lloc a la millora de la seguretat dels processos en les fases de disseny, fabricació, implementació, muntatge, servei i manteniment d’equips i construccions en la indústria química. Durant la conferència presentaré nombrosos exemples pràctics.

 Es tracta, per tant, de continuar aplicant els avenços de la química, però minimitzant qualsevol risc?

Exacte. La majoria de la gent ignora que la química i l’enginyeria química són la raó que la nostra esperança de vida s’hagi duplicat de 40 a 80-85 anys al segle XX. Gràcies a la química estem més sans i som més felices, i les nostres vides són més interessants i productives que les dels nostres predecessors. La majoria de la gent no sap que l’energia solar, els cotxes elèctrics, els xips electrònics, la il·luminació LED eficient, els smartphones, la televisió i les pantalles d’ordinador són, en la seva majoria, innovacions de la química i l’enginyeria química.

Permeteu-me subratllar que la química i l’enginyeria química serveixen de base per a l’enginyeria de materials, la biologia, la medicina, la cosmologia, la indústria aeroespacial, les ciències de la Terra, l’agricultura i tot allò que produeixen les indústries mundials; estan a l’arrel de tot el que mengem, vestim i gaudim.

Coneixes les energies netes i renovables, l’escassetat de primeres matèries, energia, aigua i aliments, la contaminació de l’aire, l’aigua i el sòl, la crisi climàtica i la salut. No hi ha tecnologies químiques absolutament segures. El coneixement i la comprensió dels processos de corrosió, l’ús de mètodes de control i seguiment dels fenòmens de corrosió poden reduir el risc de fallades i catàstrofes.

Barcelona, març de 2023

Departament de Premsa Fira de Barcelona
Tel. 93 233 21 66 – 25 41
prensa@firabarcelona.com