Person:
Álvarez Torrellas, Silvia

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First Name
Silvia
Last Name
Álvarez Torrellas
URI
https://hdl.handle.net/20.500.14352/76075
Affiliation
Universidad Complutense de Madrid
Faculty / Institute
Ciencias Químicas
Department
Ingeniería Química y de Materiales
Area
Ingeniería Química
Identifiers
UCM identifierORCIDScopus Author IDWeb of Science ResearcherIDDialnet IDGoogle Scholar ID

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    Extraction of neonicotinoid pesticides from aquatic environmental matrices with sustainable terpenoids and eutectic solvents
    (Separation and Purification Technology, 2022) Gutiérrez Sánchez, Pablo; Navarro, Pablo; Álvarez Torrellas, Silvia; García, Juan; Larriba Martínez, Marcos
    The potential environmental impact and adverse effects of the occurrence of pesticides in the aquatic environment have raised great social and political concern, leading to their control by means of several regulations, such as the European Directive 98/83/EC. In this regard, the three neonicotinoid pesticides analyzed in this work (acetamiprid, imidacloprid, and thiamethoxam) have been included in the surface water European Watch Lists under the Water Framework Directive. This research proposes the use of terpenoid-based solvents for the extraction of the three emerging contaminants previously mentioned. An initial screening of the extraction solvents was carried out through the COSMO-RS methodology, selecting the most favourable pure terpenes, eutectic terpenoid-based and conventional solvents. Furthermore, relevant issues were experimentally analyzed, such as extraction in more realistic multicomponent mixtures together with key parametric studies covering operating temperature and matrix influence. Carvacrol, a pure terpenoid not applied before as an extraction solvent of pesticides, has been revealed as an effective and sustainable substitute for conventional solvents for the first time to the best of our knowledge. Specifically, carvacrol exhibited overall extraction yields of around 97.5 % from a river water matrix at a volumetric S/F ratio of 0.1 and 303.2 K. High extraction yields from river water matrices regardless of temperature pointed to the potential of this solvent for a wide range of industrial application.
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    Project number: PIMCD405/23-24
    Dando a conocer la Ingeniería Química: del bachillerato a la Universidad… y vuelta!
    (2024) Martín Martínez, María; Águeda Maté, Vicente Ismael; Álvarez Torrellas, Silvia; Carbajo Olleros, Jaime; Delgado Dobladez, José Antonio; García Rodríguez, Juan; Larriba Martínez, Marcos; Calero Berrocal, Ruben; Cañada Barcala, Andres; Huber Benito, Diego; Martin Gutierrez, Diego; Pascual Muñoz, Gonzalo; Peinado Serrano, M. Cristina; Pinzolas Rubio, Alejandro; Portillo Sanchez, Eva; Rodriguez Llorente, Diego; Sanchez Quiñones, Carlos A. A.; Sanchez Fernandez, Ignacio
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    Project number: 171
    Aprende a emprender: del TFG en el Grado de Ingeniería Química al mercado laboral
    (2019) Águeda Mate, Vicente Ismael; Ovejero Escudero, Gabriel; Uguina Zamorano, María de los Ángeles; Delgado Dobladez, José Antonio; Álvarez Torrellas, Silvia; García Rodríguez, Juan; Larriba Martínez, Marcos; Sánchez Alonso, Jorge; Aranda López, Daniel; Hernández Abreu, Ana Belén; Serra Pérez, Estrella; Uribe Santos, Dora Lucía; Ruiz de León Gómez, Carlos; Huaccallo Aguilar, Ysabel; Garrido Escudero, Amalio; Villarroel Amoraga, María; Carretero Gómez, Silvia
    Se constituirá una Empresa de Ingeniería con un grupo de estudiantes del TFG del Grado en Ingeniería Química que diseñe una planta química. Diferentes agentes asesorarán en la búsqueda de financiación, diseminación y desarrollo de las actividades.
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    Project number: 264
    Cooperación entre Universidad y Empresa en el desarrollo del TFG en el Grado de Ingeniería Química
    (2018) Águeda Maté, Vicente Ismael; Álvarez Torrellas, Silvia; Delgado Dobladez, José Antonio; García Rodríguez, Juan; Ovejero Escudero, Gabriel; Uguina Zamorano, Mª Ángeles; Sánchez Alonso, Jorge; Aranda López, Daniel; Hernández Abreu, Ana Belén; Serra Pérez, Estrella
    Se ha constituido de modo ficticio una empresa de ingeniería con estudiantes del TFG en el Grado en Ingeniería Química, encargada de diseñar las distintas secciones de una planta industrial de producción de detergentes. El diseño de las distintas unidades de acuerdo con las directrices publicadas en la Guía Docente del TFG constituyen las memorias presentadas por el estudiante. Como formación complementaria se ha propuesto el diseño de páginas web, ya que hoy en día es la principal vía de información y publicidad. Se ha realizado un curso para emprendedores de la Cámara de Comercio de la Comunidad de Madrid. Además se han presentado las principales fuentes de financiación para poder constituir una empresa y desarrollar una actividad empresarial. Se han programado varias charlas y coloquio ofrecidas por profesionales de las empresas Maxam y Técnicas Reunidas, referentes en el sector químico y de la ingeniería. Se han establecido tutorías en grupo para realizar el seguimiento de los TFG. Además se ha planificado y realizado una visita guiada a planta de detergentes de CEPSA Química en Algeciras (Cádiz). Como formación específica para estudiantes de doctorado se ha asistido al 4º Congreso de Innovación Educativa en Ingeniería Química en Santander.
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    Project number: 208
    Practicando Ingeniería Química: Prácticas colaborativas de bajo coste para grupos numerosos
    () Larriba Martínez, Marcos; Ovejero Escudero, Gabriel; García Rodríguez, Juan; Delgado Dobladez, José Antonio; Águeda Maté, Vicente Ismael; Álvarez Torrellas, Silvia; Martín Martínez, María; Carbajo Olleros, Jaime; García Sánchez, Laura; Guerrero Moreno, Elisa; Aranda López, Daniel; Serra Pérez, Estrella; Pascual Muñoz, Gonzalo; Rodríguez Llorente, Diego; Cañada Barcala, Andrés; Sanz Santos, Eva; Gutiérrez Sánchez, Pablo; Calero Berrocal, Rubén; Sánchez Quiñones, Carlos Alberto Augusto; Cañas Jiménez, Javier; Huber Benito, Diego; Portillo Sánchez, Eva; Martín Gutiérrez, Diego; Suárez Rodríguez, Pablo; Sánchez Fernández, Ignacio
    Elaboración de un catálogo de prácticas de laboratorio de bajo coste para trabajar los fundamentos de ingeniería química con grupos numerosos, usando metodologías activas de aprendizaje para incrementar la motivación de los estudiantes.
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    Project number: 275
    Aula inversa en la simulación de operaciones con sólidos
    (2015) Díez Alcántara, Eduardo; Rodríguez Rodríguez, Araceli; García Rodríguez, Juan; Gómez Martín, José María; Díaz Moreno, Ismael; Álvarez Torrellas, Silvia
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    Project number: 168
    Estrategias de motivación en el aula: Aplicación del modelo TARGET en asignaturas del Grado y Máster en Ingeniería Química
    (2020) Álvarez Torrellas, Silvia; Ovejero Escudero, Gabriel; García Rodríguez, Juan; Serra Pérez, Estrella; Hernández Abreu, Ana Belén; Huaccallo Aguilar, Ysabel; Ruiz de León Gómez, Carlos; Cañas Jiménez, Javier; Salas Aizpuru, Ángeles; Bravo Calvo, Sara; Arévalo Baeza, Marta
    La titulación en Ingeniería Química ostenta una larga tradición en la Universidad Complutense, que se ha constituido como un referente a nivel nacional en la implantación de nuevos planes de estudio dentro de esta disciplina. En el año 1944 se implantaron por primera vez los estudios de Doctorado en Química Industrial, que incluían asignaturas de especialización en el área de Ingeniería Química. En 1960 se pone en marcha la especialidad de Química Industrial en los dos últimos cursos de la Licenciatura en Ciencias Químicas, cuyo plan de estudios se modificó posteriormente en el año 1970. Finalmente, en 1992 comenzó a impartirse el título de Ingeniero Químico, que se ha mantenido hasta la reciente implantación del Grado en Ingeniería Química, conforme a las directrices del Espacio Europeo de Educación Superior (EEES). Asimismo, los estudios de Posgrado a nivel de Máster se comenzaron a impartir en el año 2006, obteniendo el Programa Oficial de Posgrado en ese mismo año la Mención de Calidad. Actualmente muchos profesores universitarios hemos detectado en el aula una elevada falta de motivación e interés por parte del alumnado, independientemente de la materia o titulación de la que se trate. En muchas ocasiones, nos vemos en la obligación de hablarles en el aula de forma repetitiva e incansable acerca de la importancia del compromiso y la responsabilidad de, por ejemplo, entregar un trabajo en tiempo y forma y sobre la responsabilidad y seriedad que deben ejercer a la hora de ser parte de un grupo de trabajo. Por tanto, en este sentido, la motivación en el aula universitaria se erige como una necesidad pedagógica. Mediante las estrategias propuestas en este proyecto (siguiendo el modelo TARGET), se pretende motivar al alumno, orientándolo en la dirección correcta en el desarrollo de diversas actividades, pero haciéndolo partícipe y responsable de sus propios resultados y metas, haciendo especial hincapié en el reconocimiento del esfuerzo personal. Así, la utilización de recursos digitales y material multimedia, así como el desarrollo de actividades que promueven la participación del alumno (metodologías activas para el aprendizaje) cobra especial relevancia en los estudios de Máster, dado el carácter autónomo que se pretende imprimir a este alumnado, además de la frecuente simultaneidad que se ejerce de los estudios con la actividad profesional. El desarrollo de actividades que promuevan la participación y, como consecuencia, fortalezcan la entidad y autonomía del estudiante en su aprendizaje es el leitmotiv de este Proyecto de Innovación Educativa. Se trata de seguir los pasos necesarios para optimizar el vínculo entre la enseñanza y el aprendizaje, consiguiendo un aprendizaje eficaz. Mediante la aplicación del modelo TARGET se va a incentivar el reconocimiento del alumno -no basado exclusivamente en el resultado final-, lo que favorece la generación de autoestima, la autorrealización del alumno y, por tanto, la motivación. Se prevé, además, que esto redundará en otro beneficio de suma importancia, la reducción en la tasa de abandono durante los primeros cursos, consecuencia directa de la falta de motivación por parte del estudiante y de la necesidad de tener una valoración estable y sensación de pertenencia que no encuentra en el aula. Se ha publicado recientemente que España se consolida como el país de la Unión Europea con mayor tasa de abandono de los estudios (17,9%) entre los jóvenes de 18 a 24 años. La situación es de tal gravedad que muchos de ellos no tienen ni estudios superiores a la Educación Secundaria Obligatoria (ESO). Asimismo, según un estudio publicado por el informe U-Ranking de la Fundación BBVA, 1 de cada 3 alumnos abandona el sistema universitario sin haber terminado la carrera que inició. En este sentido, los analistas educativos, como Francesca Borgonovi, analista de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE) refrendan que para mejorar esta circunstancia se deben “potenciar las fortalezas de carácter: autoconfianza, la asertividad, la capacidad de esfuerzo, los altos niveles de motivación interna para el logro del éxito y la ambición de sus aspiraciones de futuro”.
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    Phosphorus Recovery from Sewage Sludge as Struvite
    (Water, 2023) Javier Cañas; Álvarez Torrellas, Silvia; Blanca Hermana; García Rodríguez, Juan
    Environmental legislation on waste management coupled with the potential for nutrient recovery are key factors encouraging the use of advanced treatment technologies to manage biosolids waste. In this context, phosphorus recovery from sewage sludge treated by a wet oxidation (WO) process was carried out in this work. High organic matter (up to 85% in COD) and total solids content (up to 75%) removal values were achieved by the WO process at elevated temperature (up to 300 °C) and pressure (up to 200 bar) conditions. The liquid and solid fractions found in the oxidation process effluent contain high amounts of phosphorus that can be recovered. This research aims to maximize its recovery in both liquid and solid fractions. In the liquid effluent, phosphorus was recovered (up to 90 mg P/L) by chemical precipitation as struvite (MgNH4PO4∙6 H2O), a slow-release fertilizer. In this case, P recoveries greater than 95% were achieved. Additionally, the solid fraction, analyzed after filtration and drying (68 mg P/gsolid), was treated by acid leaching, obtaining up to 60% phosphorus recovery. All phosphorus extracted was in orthophosphate form.
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    Extraction of pharmaceuticals from hospital wastewater with eutectic solvents and terpenoids: computational, experimental, and simulation studies
    (Chemical Engineering Journal, 2022) Rodríguez Llorente, Diego; Hernández, Elisa; Gutiérrez Sánchez, Pablo; Navarro, Pablo; Águeda Maté, V. Ismael; Álvarez Torrellas, Silvia; García Rodríguez, Juan; Larriba Martínez, Marcos
    The presence of pharmaceuticals in wastewater, mainly in hospital wastewater, is a serious environmental concern, as they are not removed by conventional processes in wastewater treatment plants and are discharged into the natural environment. This work proposes extracting drugs from hospital wastewater using natural, renewable, and non-toxic solvents such as terpenes and eutectic solvents. First, molecular simulation has been used with the COSMO-RS method performing a massive screening of 43 terpenes, 11 eutectic solvents, and 5 conventional solvents with 31 common pharmaceuticals. The most promising solvents in the screening have been chosen to extract 11 pharmaceuticals simultaneously. Experimental tests with ultrapure water and real hospital wastewater matrices showed a strong influence of pH and matrix on extraction. Under the optimal conditions, global pharmaceutical extraction yields with carvacrol of 94.16 % and the eutectic solvent thymol+dodecanoic acid of 96.86 % were obtained. The regeneration and reuse of both solvents were studied in 5 consecutive stages, showing the carvacrol's high stability and regenerability. Using carvacrol, countercurrent extraction tests showed a fast mass transfer of pharmaceuticals and high extraction yields using low solvent-to-feed (S/F) ratios. The predictions obtained with COSMO-RS were similar to the experimental results, confirming the reliability of this method for selecting alternative solvents for the extraction of pharmaceuticals. Finally, the drug removal process was simulated in a countercurrent extraction. The complete removal of pharmaceuticals from hospital wastewater could be achieved using carvacrol with an S/F of 2.00 at pH 4.00 in an extractor with six equilibrium stages.
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    Sustainable recovery of phenolic antioxidants from real olive vegetation water with natural hydrophobic eutectic solvents and terpenoids
    (Environmental Research, 2023) Rodríguez Llorente, Diego; Martín Gutiérrez, Diego; Suárez Rodríguez, Pablo; Navarro Tejedor, Pablo; Álvarez Torrellas, Silvia; García Rodríguez, Juan; Larriba Martínez, Marcos
    Olive oil production leads to the generation of olive mill wastewater (OMWW). Due to the presence of phenolic compounds, they are difficult to process, but they represent a source of high-added value chemicals since they have antioxidant and therapeutic properties. This work has studied the extraction of phenolic compounds from a type of OMWW, olive vegetation water, which presents these compounds in a more diluted dosage than in other studied to date, to revalue this waste stream. A real olive vegetation water from a Spanish olive oil producer was used, and liquid-liquid extraction was applied. Terpenoids and terpene-based hydrophobic eutectic solvents were systematically used to extract phenolic compounds following the concentrations of tyrosol, catechol, caffeic acid, and total phenolic content. By molecular simulation with the COSMO-RS method, 4 terpenoids, and 2 eutectic solvents were selected and compared with 2 conventional solvents. The Solvent/Feed ratio in the extraction of phenolic compounds was studied, showing that the solvents with the highest extraction results were geraniol, eucalyptol, and eutectic solvent menthol + camphor, which outperformed conventional solvents methyl isobutyl ketone and diisopropyl ether. Menthol + camphor gave total phenol extraction yields of 88.73% at a Solvent/Feed ratio in volume of 0.50, surpassing all solvents tested. A solvent reuse and regeneration process was applied by back-extraction of the 4 solvents: FTIR results showed the stability of the solvents while maintaining yields in the solvent reuse process. The phenolic compounds could be concentrated in the alkaline phase to factors up to 49.3 to the initial concentration in olive vegetation water. The alkaline phases were neutralized to obtain a precipitate with a caffeic acid content of up to 26 % wt%, and a tyrosol-rich supernatant with a concentration of up to 6.54 g/L. This work proposes a process using natural solvents to extract phenolic compounds from olive vegetation water.