Autores: Leslie Chuy Zárate / Milagros Robles Porras
Desde siempre la palabra “química” nos remonta a esa ciencia abstracta y compleja que es demasiado difícil de entender. Y es que la química siempre ha sido asociada a desastres, accidentes y catástrofes. Sin embargo, hoy por hoy, la química está revolucionando y renovando su imagen. De ser la ciencia marginada e incomprendida a ser la ciencia central o como dirían “la madre ciencia”.
La química está en todo, desde lo que comemos y vestimos hasta la tecnología que hoy manejamos. Es por eso la importancia de difundir dicha ciencia y cambiar el “chip” que se tiene de ella. La química debe evolucionar y buscar seguir aportando y facilitando la vida, pero con un enfoque medioambiental amigable.
Estamos viviendo la evolución de la química en el contexto de un desarrollo sostenible de nuestras sociedades. Sin embargo, este cambio es relativamente bajo respecto al acelerado consumo de los recursos naturales a nivel global, lo cual nos hace entender que el cambio es necesario. Para acelerar el desarrollo de este sistema es necesario proporcionar productos de diseño ecológico en el mercado, los cuales deben seguir ciertos criterios y recomendaciones desde que se inicia la investigación; el producto sostenible debe poseer ciertas características entre las que destacan la seguridad para el ser humano y el bajo impacto para el medio ambiente.
P. Marion, B. Bernela, A. Piccirilli, B. Estrine, N. Patouillard, J. Guilbot and F. Jerome, Green Chem., 2017, DOI: 10.1039/C7GC02006F
Figure: Few important criteria a sustainable product should fulfil
Para ahondarnos en el tema se requiere tener claro algunos conceptos, como son: química sostenible y química verde. La química sostenible es a menudo considerada sinónimo de la química verde “química ecológica”; sin embargo, existen diferencias de significado. El uso de tecnologías alternas o una nueva vía de reacción pueden definirse como verde, pero la sostenibilidad está abordando toda la cadena de valor de un producto que va desde el origen y el suministro de materias primas para el proceso de fabricación, el impacto social y ambiental y el fin de vida del producto.
La revolución de la química sostenible está teniendo lugar en muchos sectores industriales, por ejemplo, la introducción de materias primas renovables en la industria cosmética, la transición del acero a los polímeros, la sustitución de solventes clorados en la industria farmacéutica, entre otros.
Debemos considerar que el desarrollo e implementación de estos procesos y productos sostenibles pueden ser a partir de recursos ya sean de origen fósil o renovable (ej. biomasa, residuos, CO2).
La sostenibilidad implica satisfacer las necesidades de la actual generación sin perjuicio de las necesidades de las futuras generaciones.
Síntesis del tema
Son varios los factores que amenazan una química sostenible, pero sin duda la disminución de recursos y el aumento de residuos es uno de los más importantes. De acuerdo a datos estadísticos en el 2107 hemos tenido un consumo global de recursos de 88.6 mil millones de toneladas y se proyecta que para el 2050 esta cantidad aumentará a 184 mil millones de toneladas.
Es así que la Biomasa de residuos se ha convertido en una alternativa para la Tecnología de biorrefinería verde y productos químicos; sin embargo, es importante enfatizar que siendo renovable no garantiza ser del todo verde.
La biomasa no alimentaria incluye desechos agrícolas, desechos de procesamiento de alimentos, desechos sólidos municipales y lodos de aguas residuales, pero ¿Qué tanto se ha avanzado en el tema?
El desarrollo de este enfoque se está dando desde hace más de 10 años, “un grupo de investigadores chinos trabajan en la producción de biodiesel a base de algas”, por otro lado, existen “tratamientos electroquímicos microbianos que se utilizan para tratar los licores negros de biorrefinería y para fabricar productos químicos”, “producción alternativa de fenoles a partir de residuos de biomasa mediante despolimerización”.
Uno de los ejemplos más resaltantes, a nuestro criterio, es el PLA, proceso alternativo al plástico convencional (PET). El desarrollo de este polímero de ácido poliláctico (PLA) de base biológica, compostable y reciclable, utiliza 20 a 50% menos recursos de combustibles fósiles que los polímeros similares a base de petróleo. El PLA es completamente biodegradable o puede ser hidrolizado fácilmente en ácido láctico para reciclaje interno reduciendo los desechos.
Así mismo, cabe resaltar la aplicación de tecnologías químicas verdes para la valorización de bio-residuos, entre las cuales destacan la catálisis y la activación por microondas de biomasas.
Podemos aportar a la sociedad con el enfoque de una química sostenible, considerando que la generación de productos químicos derivados de las biomasas es una realidad. La escasez de recursos es gran amenaza para una sociedad estable y sostenible. Tenemos el privilegio de poder trabajar en alguno de estos problemas y la oportunidad de “hacer una diferencia”. Podemos convertir los flujos de desechos de ser amenazas ambientales, en recursos valiosos y podrían ser una gran diferencia en nuestra capacidad de proporcionar un futuro sostenible para nuestro planeta y para aquellos que viven en él.
No obstante, hay que considerar que uno de los obstáculos para la aparición de procesos a escala industrial es el costo de transporte de las biomasas y la baja densidad de las mismas, siendo necesario grandes volúmenes para producir cantidades similares a los producidos con aceite fósil.
Conclusiones
Queda claro que la química sostenible es ahora el medio principal para solucionar los problemas medioambientales que nos atañen, la cual no solo presenta un enfoque verde el cual cumple con los principios propuestos por Warner y Anastas, sino que también es coherente con el objetivo industrial que recae en la economía. Sin embargo, también queda claro que aquello no es nada sencillo de lograr. Desde hace muchos años, por ejemplo, el uso de materia prima renovable en procesos químicos ha sido de interés y se ha convertido en una estrategia para disminuir el impacto que la producción de sustancias derivadas de recursos fósiles ocasiona. Pero este nuevo sistema de producción no garantiza el establecimiento de una química sostenible. En algunos casos, sale más rentable aún producir sustancias de una fuente fósil que utilizar recursos de energía libre de carbono en su lugar.
Queda aún mucho camino por recorrer en la búsqueda de la solución más equilibrada, pero es importante reconocer que hemos comenzado, por ello, no pretendemos con esta entrada resaltar la química como la piedra filosofal de todos nuestros problemas, pero sí rescatar el aporte sustancial y necesario que se tiene gracias a un buen manejo y conocimiento de la química. La intención recae en la difusión del contexto mundial y una llamada de atención para ponernos, de una buena vez, en marcha para poder rescatar el hogar que estamos destruyendo tan indolentemente. La química sostenible parte entonces de buscar mejorar procesos en la medida de lo posible, es decir, valorar el aporte por más pequeño que sea. “Un paso verde a la vez, asegura tener un hogar para la vejez”.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Marion, B. Bernela, A. Piccirilli, B. Estrine, N. Patouillard, J. Guilbot y F. Jerome
2017 “Sustainable chemistry: how to produce better and more from less?” Green Chem., 2017, DOI: 10.1039/C7GC02006F.
James H. Clark
2019 “Green biorefinery technologies based on waste biomass”. Green Chem., 2019, DOI: 10.1039/c9gc90021g.
Green Mountain Energy
2017 Renewable Energy 101: How Does Biomass Energy Work? [videograbación]. Texas: Youtube Consulta: 01 de Junio de 2019
Federico Rosei y Renzo Rosei
2017 TED Ed. Can 100% renewable energy power the world? [videograbación]. New York: Youtube Consulta: 01 de Junio de 2019