Raffaele Vitale, estudiante de doctorado de la Universitat Politècnica de València (UPV), ha sido galardonado por la multinacional alemana Siemens con el Process Analytics Prize para jóvenes investigadores menores de 30 años, en su quinta edición. El premio, dotado con 1.500 euros, reconoce el trabajo desarrollado 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 la agricultura, medicina, industria química, farmacéutico o textil, entre otros muchos, para caracterizar todo tipo de productos de una forma rápida y fiable.
Según explica Alberto Ferrer, responsable del grupo de Ingeniería Estadística Multivariante de la UPV, la calibración de instrumentos para la espectroscopía del infrarrojo cercano (NIR) puede representar una tarea particularmente complicada en términos de costes económicos y tiempo.
“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, 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”, apunta Alberto Ferrer.
Los dos métodos propuestos (TSR y JYPLS) son más eficaces que los métodos más utilizados actualmente por los especialistas e implementados en las soluciones comerciales. “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. Esto se traduce en una reducción de costes económicos y de tiempo de trabajo”, destaca Alberto Ferrer.
Beneficios para las empresas
La reducción de costes y tiempos de trabajo favorece claramente la difusión de la espectroscopia NIR. “Imaginemos que una compañía tiene dos plantas en dos partes del mundo diferentes. 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 planta, evitando así tener que medir todas las muestras necesarias con el espectrómetro de la segunda planta. De esta forma la aplicación del NIR sería mucho más sencilla y las industrias la usarían mucho más sin pensar en los problemas que puede generar una recalibración completa”, explica Alberto Ferrer.
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 Grupo de Ingeniería Estadística Multivariante (GIEM) con la empresa Shell Global Solutions (Amsterdam, Países Bajos).
Junto a Raffaele Vitale y Alberto Ferrer, participaron también en el trabajo Abel Folch-Fortuny, quien realizó su doctorado en el GIEM de la UPV y actualmente está trabajando en la compañía holandesa DSM; y Onno E. De Noord, de la empresa Shell Global Solutions.
Fuente: UPV