Tema: Principios de la química verde

 

Desde la prehistoria, el hombre ha estado consciente o inconscientemente acompañado por procesos químicos. Muchos de los descubrimientos que le han posibilitado su desarrollo tecnológico y la mejora de su calidad de vida están relacionados a dichos cambios: el fuego, la cocción de los alimentos, la fermentación que permitió la obtención de bebidas, quesos y pan, la obtención de metales y sus aleaciones, son todos procesos químicos que el hombre aprendió a utilizar para su provecho.

Paralelamente a este crecimiento, y como consecuencia del mismo, se va registrando un aumento de la generación de residuos que son perjudiciales, de diferentes maneras, para los seres vivos presentes en el planeta, incluidos los seres humanos.

Muchos de estos efectos no fueron percibidos en el momento en que empezaron a generarse los productos. Este fue el caso del uso de freones como gas refrigerante en las heladeras y equipos de aire acondicionado y como propelentes para aerosoles. Luego de años, se descubrió, en la década del 70, su participación en las reacciones que convierten el ozono estratosférico en oxígeno, eliminando su potencial como protección de los rayos ultravioleta provenientes del sol.

Lo mismo sucedió con dióxido de carbono y su contribución al efecto invernadero. La utilización de los combustibles fósiles en forma masiva comienza con la revolución industrial.

En este contexto, entre los químicos va surgiendo la inquietud de asumir su parte de responsabilidad en el tema contaminación. A raíz de esta conciencia y de otros motivos, como pueden ser los económicos y el cuidar su propia salud, se van extendiendo una serie de prácticas que, directa o indirectamente, redundan en el cuidado del ambiente.

El ser humano al ser consiente del daño que esta provocando al medio ambiente y al ver que esto repercute directamente su calidad de vida, de acuerdo a lo que muestran diversas investigaciones, la química surge con un doble papel. Por un lado es responsable de algunas de las causas que han generado esta circunstancia y por otro tiene un papel preponderante para atenuar y revertir este escenario. Considerando este doble papel surge la Química Verde o Química Sustentable, como búsqueda de alternativas que prevengan la contaminación, sin dejar de producir los materiales necesarios para mantener la calidad de vida de los seres humanos.

La Química Verde es una nueva tendencia mundial que busca dar alternativas de compatibilidad ambiental a productos o procesos, reduciendo o eliminando la producción de sustancias peligrosas al mismo tiempo que tiende a proteger la salud humana. Por ende, busca promover una química limpia al servicio de la humanidad y en armonía con los recursos naturales.

La química verde y sus 12 principios 

 Los principios de la química verde fueron propuestos originalmente por Paul Anastas y John Warner en su libro Green Chemistry, theory and practice (Química Verde, teoría y práctica) en 1998, y constituyen el pilar de la química verde. La aplicación de estas estrategias en la implementación de procesos innovadores, contribuirán a la sostenibilidad del Planeta en la sociedad, la economía y el ambiente. 

1. Prevenir la creación de residuos. Resulta más útil evitar o reducir la producción de desechos que tratarlos o limpiarlos tras su formación.

 2. Maximizar la economía atómica. Los métodos sintéticos deben maximizar la incorporación de cada material utilizado en el proceso.

 3. Realizar síntesis química menos peligrosa. Consiste en elaborar procesos que generen la mínima toxicidad e impacto ambiental.

 4. Diseñar productos y compuestos menos peligrosos. Los productos químicos se deben diseñar con una toxicidad mínima.

 5. Utilizar disolventes y condiciones seguras de reacción. Las sustancias auxiliares de los procesos químicos (disolventes, tampones, aditivos de separación, entre otros), han de ser inocuas y reducirlas al mínimo.

 6. Diseñar para la eficiencia energética. Debe minimizarse los requerimientos energéticos para los procesos químicos, los cuales serán evaluados por su impacto medioambiental y económico, y reducirlos al máximo, intentando llevar a cabo los métodos de síntesis a temperatura y presión ambiente.

 7. Utilizar materias primas renovables. Los materiales de partida utilizados deben proceder de fuentes renovables, en la medida en que sea económica y técnicamente factible.

 8. Evitar derivados químicos. La síntesis debe diseñarse con el uso mínimo de grupos protectores para evitar pasos extras y reducir los desechos.

 9. Utilizar catalizadores.  Debe emplearse catalizadores lo más selectivos y reutilizables posibles.

 10. Diseñar productos fácilmente degradables al final de su vida útil. Los productos químicos han de ser diseñados de tal manera que al culminar su función no persistan en el ambiente y puedan degradarse a derivados inertes o biodegradables.

 11. Monitorear los procesos químicos en tiempo real para evitar la contaminación. Debe crearse sistemas de control y monitorización continuos para prevenir la producción de sustancias peligrosas durante los procesos.

 12. Prevenir accidentes. Diseñar los procesos químicos, utilizando métodos y sustancias que reduzcan los accidentes (emisiones, explosiones, incendios, entre otros), y minimizar los daños cuando se produzca un accidente.

En otras palabras la química verde abarca una filosofía sintetizada en los doce principios postulados por Paul Anastas y John Warner y cuyo fin es implementar procesos químicos industriales con base a reacciones limpias y seguras, esto aplica a otras actividades e industrias  químicas que se basan en conversiones químicas o utilicen este tipo de sustancias.

Para adoptar esta filosofía los químicos y científicos han tomado la tarea de trabajar con responsabilidad ambiental desarrollando nuevas tecnologías pensando en la protección de  ambiente, en tal sentido se considera a la química verde una área integral para proteger la salud humana y ambiental.

Química verde vs Química Ambiental 

Como ya se mencionó anteriormente la Química verde (también llamada Química sostenible) consiste en una filosofía química dirigida hacia el diseño de productos y procesos químicos que implica la reducción o eliminación de productos químicos (para los materiales, las personas y el medio ambiente). Por lo tanto, la Química sostenible se centra en las reacciones y procesos que se llevan a cabo en la Industria Química e industrias afines. Es necesario distinguirla de la Química Ambiental, que estudia el comportamiento de los compuestos químicos (naturales o sintéticos) en el medio ambiente. También hay que destacar que la Química verde tiene un carácter preventivo (evitando, en la medida de lo posible, la generación de productos peligrosos), mientras que la química ambiental se dirige hacia la eliminación de productos dañinos que ya se han vertido a la naturaleza, es decir tiene como finalidad encontrar la solución a problemas de contaminación presentes (remediación ambiental).

Actividades 

1. Haz clic en el siguiente enlace para ver infografía sobre los principios de la química verde

Los 12 Principios de la Química Verde  (enlace)

2. Observa las imágenes que fueron colocadas a la par de cada principio, selecciona de tres estos principios y explica en que actividades se puede pueden poner en práctica.

3. Elabora un glosario de términos desconocidos encontrados en la lectura del blog. 

Bibliografía 

Química verde. 2015. Revista virtual pro. Recuperado el 03 de septiembre de: https://www.virtualpro.co/revista/quimica-verde/6.