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Raffaele Vitale, estudiante de doctorado de la Universitat Politècnica de València (UPV), ha sido galardonado por la multinacional alemana Siemens con el V Process Analytics Prize para jóvenes investigadores menores de 30 años.

El premio, dotado con 1.500 euros, reconoce el trabajo realizado por Vitale en el Grupo de Ingeniería Estadística Multivariante (GIEM) de la UPV, centrado en el desarrollo de métodos estadísticos para transferir modelos de calibración de espectrómetros NIR.

La espectroscopía del infrarrojo cercano (NIR) es una técnica ampliamente utilizada en sectores como el farmacéutico, el textil, la agricultura, la medicina y la industria química, entre otros muchos, para caracterizar todo tipo de productos de una forma rápida y fiable.

Calibración de instrumentos para la NIR

Alberto Ferrer, responsable del GIEM-UPV, advierte que la calibración de instrumentos para la NIR puede representar una tarea particularmente complicada en términos de costes económicos y temporales: "Nuestro trabajo explora la posibilidad de aplicar dos métodos estadísticos multivariantes -Trimmed Scores Regression (TSR), desarrollado en nuestro grupo de investigación, y Joint Y Partial Least Squares regression (JYPLS)- para la transferencia de modelos de calibración entre instrumentos de este tipo".

"De esta forma", añade Ferrer, "en casos en los que haya, por ejemplo, necesitad de sustituir un espectrómetro por otro más nuevo y/o más eficiente, será posible utilizar los datos adquiridos a través del primero para evitar una completa recalibración del segundo".

Los dos métodos propuestos (TSR y JYPLS) presentan una eficacia mayor que los métodos más utilizados actualmente por los especialistas e implementados comercialmente. "TSR y JYPLS permiten solucionar el problema de la transferencia de modelos de calibración garantizando prestaciones estadísticamente comparables a las que se obtendrían a través de una recalibración completa de los nuevos instrumentos, lo que se traduce en una reducción de costes económicos y de tiempo de trabajo", destaca el responsable de GIEM-UPV.

Beneficios para las empresas

Ambas disminuciones favorecen claramente la difusión de la espectroscopia NIR. "Imaginemos que una compañía tiene dos plantas en dos partes del mundo diferentes", señala Ferrer, "y que, en cada planta, haya un espectrómetro NIR para la predicción del contenido de alguna característica crítica de su producción. Si en la segunda planta, la calibración del instrumento no se ha hecho todavía, se puede usar para ello la información adquirida con el espectrómetro de la primera, evitando así tener que medir todas las muestras necesarias con el espectrómetro de la segunda. De esta forma, la aplicación de NIR sería mucho más sencilla, por lo que las industrias la usarían mucho más sin pensar en los problemas que puede generar una recalibración completa".

Colaboración con la empresa neerlandesa Shell Global Solutions

El trabajo desarrollado por los investigadores de la UPV ha sido publicado en la revista Journal of Chemometrics y es el resultado de la colaboración del GIEM-UPV con la empresa Shell Global Solutions (Amsterdam, Países Bajos).

Junto a Raffaele Vitale y Alberto Ferrer, participaron también en el trabajo Abel Folch-Fortuny, que realizó su doctorado en el GIEM-UPV y actualmente está trabajando en la compañía holandesa DSM; y Onno E. De Noord, de Shell Global Solutions.