Fundamentos de la Química Verde

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La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA) define química verde como “el diseño de los productos químicos y procesos que reducen o eliminan el uso o la generación de sustancias peligrosas”. De acuerdo con esta institución, la también llamada química sostenible, puede ser aplicada en cualquier paso del ciclo de vida de un producto químico (Figura1), incluyendo su diseño, fabricación, uso y disposición final.


Figura 1. Ciclo de vida de un producto químico.
Fuente: Elaboración propia con datos del Ministerio de Sanidad, Servicios Sociales e Igualdad de España.

Como un apoyo para la aplicación de esta nueva forma de hacer química, Paul Anastas y John Warner, publicaron “Química Verde: Teoría y Práctica” obra que expone una serie de recomendaciones para lograr los objetivos de producción sostenible y renovable que son mundialmente conocidas como “Los 12 principios de la química verde”:

1. Evitar residuos, a medida en que se diseñen síntesis químicas en que se considere evitar el desperdicio, se eliminará o reducirá en gran medida el manejo de residuos y el gasto que conlleva el tratamiento de los mismos.

2. Economía del átomo, este apartado se refiere a que la síntesis utilizada debe ser tal, que aproveche la mayor cantidad de los reactivos de partida, es decir, que al maximizar la incorporación de los reactivos a los productos se generarán menos residuos.

3. Diseñar síntesis químicas menos peligrosas con la finalidad de obtener productos de reacción con poca o nula toxicidad para la salud humana que sean también tan ambientalmente benignos como sea posible.

4. Diseñar productos químicos más seguros, asociado al punto anterior, la obtención de productos ambientalmente más amigables que no dañen la salud cumplirá la doble función de ahorrar en los costos de tratamiento de residuos, y además se cumplirá con las regulaciones ambientales actualmente impuestas

5. Utilizar disolventes y condiciones de reacción más seguros, se recomienda evitar en la medida de lo posible el uso de disolventes y agentes de separación y sustituirlos por productos químicos más seguros que preferentemente sean inocuos.

6. Aumentar la eficiencia energética, eligiendo realizar las reacciones químicas a temperatura ambiente y a presión atmosférica.

7. Utilizar materias primas renovables, a menudo provenientes de productos agrícolas o productos de desecho de otras industrias, siempre y cuando sea técnica y económicamente posible.

8. Evitar derivados químicos, muchos reactivos adicionales utilizados generan residuos adicionales innecesarios, es por ello que se deben evitar o minimizar los derivados que no sean absolutamente necesarios.

9. Utilizar catalizadores, el uso de catalizadores minimiza los residuos ya que se emplean en pequeñas cantidades y generalmente se llevan a cabo en una sola reacción. Son por mucho, superiores a los reactivos estequiométricos.

10. Diseño de degradación, diseñar productos químicos que después realizar su función se degraden en sustancias no tóxicas y no persistan en el medio ambiente.

11. Analizar en tiempo real el proceso previo a la formación de sustancias peligrosas para evitar la contaminación. Optar por metodologías analíticas que permitan monitorear en tiempo real la reacción, permitirá un mayor control durante las síntesis, a fin de evitar la formación de subproductos indeseables

12. Minimizar el potencial de accidentes químicos utilizando materias primas seguras y diseñando síntesis que reduzcan al mínimo la probabilidad de exposición a peligros como incendios, explosiones o emisiones al ambiente.

Los puntos anteriores muestran la gran necesidad de innovar en el desarrollo de síntesis químicas que aseguren la protección de la salud, del medio ambiente y de los recursos naturales a través de la minimización de la producción de residuos tóxicos, y además que a lo largo de todo el ciclo de vida del producto se respeten los puntos que fundamentan la química verde.

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