Química verde: el reto del futuro

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Andrea Apaolaza Bombín >

La química es una de las ramas más importantes del estudio científico para la humanidad, ya que los resultados de su comprensión han hecho la mayor parte de lo que conlleva la vida moderna. Sin un conocimiento profundo de la química, no existirían muchas de las herramientas que utilizamos a diario, tales como automóviles, aparatos eléctricos e incluso plásticos.

Hasta hace unos años no se empezó a tener en cuenta que la química al igual que favorece el bienestar social, empeora el medio ambiente, ya que muchos desechos y productos son desprendidos al agua, aire y suelo sin pensar en las consecuencias que acarrea el verter estos residuos. Del mismo modo se creía que los recursos naturales eran infinitos y que su excesivo uso no tendría ningún efecto.

clip_image002Aunque para algunos sea algo innovador, la química verde se remonta varias décadas y se puede relacionar a los activistas importantes como Rachel Carson quien concienció al público de que los plaguicidas estaban ligados a la contaminación ambiental. Unos años más tarde, en 1970, nace la EPA (Environmental Protection Agency) de los Estados Unidos como encargada de proteger la salud humana y el medio ambiente ante la contaminación de la industria química. No fue hasta 1998 cuando Paul Anastas y John Warner manifestaron sus 12 principios.

La química verde según la EPA es definida como “la invención, el diseño y la aplicación de productos y procesos para reducir o para eliminar el uso y generación de sustancias químicas peligrosas”. Se aplica en todo el ciclo de la vida de un producto químico (diseño, fabricación, uso y disposición final). También es conocida como química sostenible.

La química verde se sustenta en los 12 principios de Anastas y Warner:

    1. Diseñar síntesis químicas para evitar el desperdicio.
    2. Maximizar la economía del átomo: síntesis de diseño para que el producto final contenga el porcentaje máximo de los materiales de partida.
    3. Diseño de síntesis químicas menos peligrosas: síntesis de diseño para utilizar y generar sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad para los seres humanos o el medio ambiente.
    4. Diseñar productos químicos más seguros: diseño de productos químicos que son plenamente eficaces pero tienen poca o ninguna toxicidad.
    5. Utilice disolventes más seguros. Evite el uso de disolventes, agentes de separación u otros productos químicos auxiliares.
    6. Aumentar la eficiencia energética: ejecutar las reacciones químicas a temperatura y presión ambiente cuando sea posible.
    7. Utilizar materias primas renovables: utilice los materiales de partida (también conocidos como materias primas) que son renovables en vez de agotable. Las fuentes de materias primas renovables son a menudo los productos agrícolas o los residuos de otros procesos, las fuentes de materias primas no renovables son a menudo los combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) o las operaciones mineras.
    8. Evite derivados químicos: evite el uso de bloqueadores o grupos protectores o las modificaciones temporales, si es posible. Los derivados utilizan reactivos adicionales y generan residuos.
    9. Utilice catalizadores, no reactivos estequiométricos: minimizar los residuos mediante el uso de reacciones catalíticas.
    10. Diseñar productos químicos para descomponer a sustancias inocuas después de su uso a fin de que no se acumulan en el medio ambiente.
    11. Las metodologías analíticas serán desarrolladas posteriormente para permitir una monitorización y control en tiempo real del proceso, previo a la formación de sustancias peligrosas.
    12. Minimizar el potencial de accidentes químicos: diseño y sus formas físicas (sólido, líquido o gas) para minimizar el potencial de accidentes químicos, incluyendo explosiones, incendios y emisiones al medio ambiente.

Estos principios de la Química Verde buscan prevenir la contaminación antes de que ésta se produzca. Los 12 principios están dirigidos a la química que se encarga de marcar los procedimientos, protocolos y estándares para la preparación de los compuestos y sustancias en los laboratorios, y los mayores logros de su aplicación han sido en la industria farmacéutica y de química fina.

clip_image004Un ejemplo del empleo de la química verde para el uso cotidiano es fabricar plásticos biodegradables usando como materia prima el ácido láctico, ya que el plástico es un producto que tarda muchos años en degradarse y que produce mucha contaminación.

En sectores como el refinado del petróleo es frecuente el uso de COV’s (compuestos orgánicos volátiles), que contaminan de manera considerable 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.

Otro de los múltiples ejemplos de la química verde sería la evolución de la química de los plaguicidas desde los compuestos organoclorados que llevaban asociados los problemas de bioacumulación y alta persistencia, hasta llegar a plaguicidas más modernos, que sin perder su eficacia ante las plagas, son degradados de forma natural con rapidez hacia productos inocuos, impidiendo que ejerzan un impacto negativo sobre el medio ambiente y el hombre.

El principal problema de la química verde es que los reactivos son más caros y por eso no llega a las empresas que cuando se ven obligadas por el gobierno a realizar estos cambios, se van a países donde la ley no les obliga a ello.

En 2002, la UNESCO admitió que aunque muchos organismos se manifestaran, no hubo ningún avance en el desarrollo de la sostenibilidad por la falta de educación requerida para ello y que era necesario un esfuerzo educativo mundial. Como consecuencia, la ONU instauró una educación de desarrollo y declaró el periodo 2005-2014 “La década de la educación por el desarrollo sostenible”.

La química verde tiene un papel importante que contribuye a la sostenibilidad, la cual es una filosofía, un objetivo que debe construirse colectivamente y está en una etapa crucial ya que todavía se está a tiempo de prevenir los efectos causados por las actividades humanas e industriales sobre la Tierra. Las personas están cada vez más concienciadas de los problemas que conlleva la contaminación y gracias a ello esperemos que en un futuro no muy lejano la química verde sea el procedimiento en que se realice la química.

Bibliografía

  • Carmen Oralia Meléndez Pizarro / Alejandro A. Camacho Dávila. (2008). Química verde, la química del nuevo milenio. Synthesis, (45)
  • EPA (United States Environmental Protection Agency). (2013). Green chemistry.
  • Francisco García Calvo-Flores, José A. Dobado. (2008). Química sostenible: Una alternativa creíble. Anales de la Real Sociedad Española de Química,
  • The history of green chemistry and processes. (2013).
  • Ramón Mestres. (2013). Química sostenible: Naturaleza, fines y ámbito. Áreas emergentes de la educación química [Química Verde], 24(1 ext)
  • María del Carmen Doria Serrano y René Miranda Ruvalcaba. (2013). Química verde: Un tema de presente y futuro para la educación de la química.24

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