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Química verde: cómo la química puede respetar el medio ambiente

23/06/2016, Cornellà de Llobregat (Barcelona)

En los últimos años, es más que probable que haya oído hablar de la química verde, también llamada química sostenible. Pero, ¿sabe exactamente qué es? ¿Conoce sus principios? ¿En qué ayuda a la sociedad?

 

Podemos definir la química verde como la ciencia que se ocupa de diseñar productos o procesos químicos que no hagan uso de sustancias peligrosas. Se trata de una rama de la química con carácter preventivo: lo que intenta es evitar la formación de desechos contaminantes desde el origen de los procesos químicos, es decir, que tiene como prioridad el respeto por el medio ambiente. Para ello, es conveniente acatar los 12 principios sobre los que se basa, planteados por Paul Anastas y John Warner a finales de los años 90 en su libro Green Chemistry: Theory and Practice:

  1. Prevención: es mejor prevenir la formación de residuos que tratar de limpiarlos tras su creación.
  2. Economía atómica: los métodos sintéticos deben diseñarse para conseguir la máxima incorporación en el producto final de todas las materias usadas en el proceso.
  3. Usar metodologías que generen productos con toxicidad reducida: dentro de lo posible, se deben diseñar metodologías sintéticas para usar y generar sustancias con escasa toxicidad humana y ambiental.
  4. Generar productos eficaces pero no tóxicos: se deben diseñar productos químicos que, manteniendo la eficacia de su función, presenten una toxicidad baja.
  5. Reducir el uso de sustancias auxiliares: las sustancias auxiliares (disolventes, agentes de separación, etc.) deben resultar innecesarias en lo posible y deben ser inocuas.
  6. Disminuir el consumo energético: las necesidades energéticas deben considerarse en relación a su impacto ambiental y económico. Los métodos sintéticos deben ser llevados a término a temperatura y presión ambiente.
  7. Utilizar materias primas renovables: las materias de partida deben ser renovables y no extinguibles, siempre y cuando sea posible técnica y económicamente.
  8. Evitar la derivatización innecesaria: se intentará evitar la formación de derivados (grupos de bloqueo, de protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos).
  9. Enfatizar en el uso de catálisis: los reactivos catalíticos (tan selectivos como sea posible) son superiores a los estequiométricos.
  10. Generar productos biodegradabables: los productos químicos deben diseñarse de manera que no persistan en el ambiente, sino que se fragmenten en productos de degradación inertes.
  11. Desarrollar metodologías analíticas para la monitorización en tiempo real: se deben desarrollar las metodologías analíticas que permitan el monitoreo a tiempo real durante el proceso y el control previo a la formación de sustancias peligrosas.
  12. Minimizar el potencial de accidentes químicos: se debe tratar de evitar los accidentes con las sustancias y las formas de su uso en un proceso químico.

Los inicios

Los orígenes de la química verde datan del año 1987, cuando la Comisión de Medio Ambiente y Desarrollo de Naciones Unidas elaboró el Informe Bruntland, en el que quedó definido el concepto de desarrollo sostenible. No obstante, no fue hasta 1991 cuando tomó impulso. Por aquel entonces, la Oficina de Prevención de la Contaminación y Sustancias Tóxicas empezaba a plantearse la posibilidad de desarrollar nuevos productos químicos o mejorar los existentes para favorecer al medio ambiente y a la salud humana. De esta manera nace la química sostenible, con el claro objetivo de reducir el uso o producción de sustancias peligrosas en el diseño, fabricación y uso de los productos químicos.

Trayectoria exitosa

Tras más de dos décadas de existencia, la química verde ha crecido a escala internacional como un enfoque especial en la química. Se han creado organismos, redes, instituciones, revistas y programas educativos relacionados con ella. Un ejemplo es la Plataforma Tecnológica Española de Química Sostenible (SusChem - ES), una iniciativa promovida por la Federación Empresarial de la Industria Química Española (FEIQUE), desde la que se estimula y se favorecen las colaboraciones con centros públicos de investigación, universidades y centros tecnológicos mediante la realización de Seminarios y Jornadas Técnicas de interés para las empresas del sector. Su objetivo es conseguir compañías tecnológicamente más avanzadas, limpias y eficientes.

También se han escrito numerosos artículos y libros acerca de la química sostenible. Uno de ellos es el libro titulado Química verde de Xavier Domènech, catedrático de química de la Universitat Autònoma de Barcelona, en el que hace hincapié en cómo hacer química de forma limpia, cómo optimizar los recursos en el uso de la energía o en los beneficios ambientales que pueda tener.

Química verde en la industria

El Institut Universitari de Ciència i Tecnologia (IUCT), situado en Mollet del Vallès (Barcelona), lleva más de 10 años dedicado a la investigación científica y al desarrollo e innovación tecnológica. Una de sus plataformas se centra exclusivamente en la química sostenible y se encarga de ofrecer un servicio competitivo y atractivo para las empresas del sector químico y de otros ámbitos industriales. Gracias a esta plataforma, numerosas empresas españolas cuentan en la actualidad con una producción más limpia y económica.

¿De qué manera se aplica la química verde en la industria? La aplicación consiste en crear nuevas rutas sintéticas de bajo impacto ambiental, sustituir los disolventes para eliminar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV's), el uso de materias primas renovables o el uso de nuevas tecnologías más sostenibles, entre otras soluciones.

Por ejemplo, en sectores como el refinado del petróleo es frecuente el uso de COV's, que contaminan de manera importante el aire. Según datos de la Unión Europea, se emiten cada año alrededor de 10 millones de toneladas de compuestos orgánicos volátiles procedentes de los carburantes y disolventes. El hecho de sustituir estos disolventes por los llamados "disolventes verdes" reduciría este índice, evitaría el riesgo de incendios tanto en plantas de producción como durante el transporte de los productos, y alejaría a los operarios en plantas químicas de la exposición directa a este tipo de productos.

Otras aplicaciones de la química verde en la industria son los biocombustibles, la tintorería ecológica, los polímeros, la biocatálisis o la esterilización.

¿Accesible para todos?

Según Cristina González, Secretaria Técnica de la Plataforma Tecnológica de Química Sostenible SusChem-España, trabajar con química verde supone para las empresas un «gran valor añadido para su actividad productiva», dado que permite «reducir el impacto ambiental» de los procesos y productos, «optimizar el uso de recursos finitos» y «minimizar residuos». «Todo esto se puede traducir en una reducción constatable de sus costes operativos y en una mejora evidente de la competitividad de la empresa», afirma González.

Algunas de estas empresas son Bayer Chemicals y Basf, dos de las grandes compañías químicas a nivel internacional, quienes han introducido en su proceso de producción un producto biodegradable para formulaciones de limpieza y un producto para hacer polímeros, respectivamente.

Sin embargo, ¿es la química verde accesible para cualquier empresa? Es evidente que generar residuos les supone un coste importante a las entidades. En primera instancia, éste sería un motivo por el que aplicar procesos "verdes" en su empresa. Se trata de una simple fórmula: menos residuos generados, menos costes para la empresa. Pero quizás no resulte tan fácil para las PYMES aventurarse en el mundo de la química sostenible. Es necesaria una fuerte inversión para adaptar su proceso de producción hacia un desarrollo más limpio. Esto puede provocar que sólo las grandes entidades tengan un acceso fácil y rápido a esta nueva química. No obstante, según aseguran desde SusChem a «medio-largo plazo» podemos asegurar que ofrece un retorno muy positivo que se traduce en un «considerable ahorro de costes».

Mejor salud humana

La química verde no sólo contribuye a reducir los residuos en las industrias. También favorece al medio ambiente y esto supone, de manera directa, una mejora en la salud humana. Cristina González aporta lo siguiente: «La química sostenible significa proteger y mejorar el empleo, la expectativa y la calidad de vida. Además, proporciona parte las soluciones necesarias para hacer frente a los grandes retos a los que se enfrenta la sociedad actual en su conjunto como son el cambio climático, el suministro energético, el acceso al agua potable o la protección del medio ambiente».

La emisión de sustancias como los óxidos de nitrógeno, los hidrocarburos, el ozono o el anhídrido carbónico (CO2) contamina gravemente la atmósfera. Con la implantación de la química verde muchos de estos compuestos se reducirían. Se trata simplemente de concienciar a las empresas de que su rol no consiste en eliminar la contaminación una vez producida, sino de prevenirla antes de que aparezca.

Como consecuencia positiva de todo ello, el ser humano gozaría de una mejor calidad de vida al estar rodeado de productos biodegradables que no dañan el medio ambiente ni la salud.

Futuro cada vez más verde

A pesar de las dificultades económicas y los cambios de estrategia que pueda suponer a una empresa iniciarse en la química verde, España ocupa uno de los primeros lugares en cuanto a países con aplicación de este tipo de química. Si bien el número de empresas que trabajan con ella va en aumento, aún hay mucho camino por recorrer en este ámbito.

De ahí que la pretensión por expandir el uso de la química sostenible deba tener lugar tanto a nivel industrial como académico. Sería indispensable para lograrlo incorporarla a los planes de estudio de escuelas técnicas y universidades, con el objetivo de formar a los futuros químicos en la materia y en la mentalidad que conlleva. Las soluciones de la química verde también deben ser aceptadas por la sociedad y deben ofrecer respuestas satisfactorias a sus necesidades y demandas reales. Continúa Cristina González afirmando lo siguiente: «El lema de la química sostenible, hacer más con menos, debería ser una filosofía que impregnara no sólo a las actuaciones del sector químico o el sector industrial en general, sino que debería calar profundamente en la mentalidad de nuestra sociedad actual».

Por otro lado, algunos expertos vaticinan una corta vida a la química verde. Argumentan que está llamada a desaparecer una vez se haya incorporado a todas las ramas de la química. ¿Cuándo morirá? De momento, muchas empresas tienen aún pendiente renovar sus procesos y se prevé que vayan a hacerlo de manera constante y escalonada. Por consiguiente, aún deberán pasar algunos años para que todas las industrias químicas de los países desarrollados estén integradas en los principios de la química verde.

 

Por Virginia Moral (Redacción Logismarket)