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2021-08-30El camino hacia una industria química sostenible

Revista Virtual Pro |Uno de los grandes retos que enfrenta la industria química es la reducción y remediación de la contaminación que está generando el cambio climático y la destrucción de los ecosistemas naturales. En concordancia con lo anterior, y con las nuevas tendencias hacia un planeta sostenible, la industria química se está adaptando a los procesos enfocados en química verde o química sostenible. En el siguiente artículo te contamos cómo surgió esta filosofía y cómo la industria química avanza en su transición hacia la sostenibilidad.

La industria química en su variada tipología de procesos enfocados en la extracción, obtención y transformación de materiales y compuestos para convertirlos en productos, genera una gran cantidad de residuos contaminantes. La importancia de este sector radica en que un gran número de sustancias generadas, son la materia prima para una variada gama de industrias a nivel global.      

La contaminación química se distingue de otros tipos, ya que los elementos contaminantes son sustancias tóxicas y nocivas provenientes directamente de industrias químicas. Los contaminantes químicos pueden ser elementos orgánicos o inorgánicos, sintéticos o naturales que producen efectos nocivos en la salud de los humanos o deterioran los ecosistemas naturales.

Los contaminantes químicos son liberados en todos los estados físicos: se evidencian de forma gaseosa en las emisiones de chimeneas, automóviles, residuos industriales, lagunas o superficies terrestres contaminadas. De forma sólida se generan en los residuos industriales o domésticos y de forma líquida en la descarga controlada o incontrolada de sustancias tóxicas en superficies terrestres, ríos o mares.

En los años sesentas la doctora Rachel Carson con su libro Primavera silenciosa, denunció, los terribles efectos nocivos que producen los insumos químicos en los ecosistemas naturales y en la salud humana. La trascendencia del contenido de este libro inspiró a los movimientos que actualmente defienden la conservación de los ecosistemas.

12 Principios de Química Verde

Para el año 1998 los maestros Paul Anastas y John Warner dieron a conocer el libro Green Chemistry: Theory and Practice, donde presentaron los 12 principios fundamentales de la química verde o química sostenible. 

Prevención: Es mejor evitar la formación de residuos que intentar limpiarlos o tratarlos después de creados.

Economía del átomo: Los métodos de síntesis deben ser diseñados específicamente para que todos los materiales utilizados sean incorporados en el producto final.

Productos químicos menos peligrosos: Los modelos de síntesis deben estar diseñados en el uso y la generación de sustancias que contenga la menor cantidad o ningún tipo de toxicidad para la salud humana o el medio ambiente.

Productos químicos más seguros: Los productos químicos deben estar diseñados de manera tal, que se reduzca su toxicidad y tengan la capacidad de ser altamente eficaces y funcionales.

Minimización del uso de sustancias auxiliares: Deben evitarse al máximo la utilización de sustancias auxiliares como disolventes o agentes de separación, además de ser inocuas cuando sean usadas.

Eficiencia energética: Los requerimientos energéticos deben ser reconocidos por su impacto ambiental y económico. Los métodos sintéticos deben ser efectuados a temperatura y presión ambiente. 

Materia prima renovable: Debe utilizarse al máximo materia prima renovable, siempre y cuando sea técnica y económicamente viable.

Reducción de derivados: Es necesario minimizar la derivatización innecesaria, como la utilización de grupos de bloqueo, protección, desprotección y la modificación provisional de procesos físicos y químicos.   

Catalización: Es necesario que los reactivos catalíticos sean lo más selectivos, como sea posible, ya que son superiores a los reactivos estequiométricos.   

Diseño para la degradación: Es conveniente que los productos químicos se diseñen de tal manera que al final de su utilidad se degraden de forma inocua y no persistan en el entorno.

Monitorización en tiempo real para prevenir la contaminación: Es primordial utilizar o diseñar metodologías analíticas que sean efectivas en el seguimiento y control en tiempo real, para prevenir la generación de sustancias peligrosas.

Seguridad y reducción del riesgo de accidente químicos: La forma en que son utilizadas las sustancias químicas en procesos químicos deben ser seleccionadas de manera tal, que se minimicen o anulen los potenciales accidentes químicos, como escapes, vertidos, explosiones o incendios, entre otros

Este grupo de principios fundamentan la filosofía de la química  verde. Sin embargo, con el paso del tiempo y la creación de nuevas tecnologías, la química verde se encuentra en permanente evolución, estos postulados podrían modificarse a lo largo del tiempo.

La coyuntura de calentamiento global y la degradación del medio ambiente, hacen que la química verde sea una de las soluciones más efectivas para enfrentar estas problemáticas. 

En 2019 la Asamblea General de las Naciones Unidas presentó el tema general “Soluciones innovadoras para los desafíos ambientales y el consumo y la producción sustentable” donde fueron destacados tres temas: Ciclo de vida para la eficiencia de recursos, energía, productos químicos y gestión de residuos.  

La industria química es de gran importancia para generar el progreso y la transformación en la búsqueda de una sociedad sustentable basada en la economía circular que logre los Objetivos de Desarrollo Sustentable (ODS) de la Agenda 2030.

En la actualidad muchas industrias han optado por realizar sus procesos fundamentados por la química sostenible, creando productos como extintores que contienen surfactantes biodegradables para formar espumas anti-incendios o usando CO2 supercrítico como disolvente sustituto sostenible en diversos procesos de industrias químicas, alimentarias, cosméticas, entre otras. Además, se está reduciendo la contaminación de plomo en productos como pigmentos, gasolina o biocombustibles.

Muchas industrias químicas han optado por crear departamentos de investigación enfocados en la química verde ya que es más rentable debido a que se reducen los costos millonarios del uso de plantas de depuración.

Resaltamos empresas como Aventis que ha creado una síntesis de la hidrocortisona mediada por microorganismos que reduce los pasos de síntesis de 40 a 1, permitiendo minimizar la generación de residuos. 

La pequeña empresa de Reino Unido Protensive está produciendo reactores químicos miniaturizados de nueva generación, que realizan sus procesos a partir de gravedad forzada  generando condiciones hidrodinámicas en la aleación de reacción, logrando una mayor eficiencia en la síntesis, reduciendo la creación de subproductos y reacciones no planeadas.

Finalmente destacamos la empresa Glaxo SmithKline que recientemente dio a conocer un sistema con el que se cuantifican los procesos químicos en la industria farmacéutica, orientados hacia el impacto ambiental. La herramienta que es práctica y eficaz, permite diseñar procesos químicos amigables con el medio ambiente ya que está fundamentada desde las fases iniciales hasta el ciclo de vida de los productos.

      

Mauro Sastoque
Periodismo Digital
Revista Virtual Pro


Bibliografía

ANIQ. (2019). La Industria Química y el Desarrollo Sustentable. Recuperado el 27 de agosto de https://aniq.org.mx/webpublico/notas/Nota-la-industria-quimica-y-el-desarrollo-sustentable.asp

Chgrupo3. ¿Representa la química verde un futuro real o es simplemente una declaración de intenciones?. Recuperado el 27 de agosto de https://www.chgrupo3.com/2021/04/16/quimica-verde-un-futuro-real/

Estévez. C. (2005). La química verde ya es una realidad. Recuperado el 27 de agosto de https://www.daphnia.es/revista/38/articulo/609/La-quimica-verde-ya-es-una-realidad

France 24. (2019). Química verde: una ciencia sostenible ambiental y económicamente. Recuperado el 27 de agosto de https://www.france24.com/es/20190625-medio-ambiente-quimica-verde-ciencia

Garcia. J. (2018). Tecnologías químicas: Hacia la Economía Circular. Recuperado el 27 de agosto de

https://www.ainia.es/tecnoalimentalia/tecnologia/innovacion-tecnologia-quimica/


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