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Dialnet-HaciaLaCalidadAmbientalATravesDeLaQuimica-719052

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INTRODUCCIÓN
Se puede afirmar sin temor a laexageración que la vida moder-na y cualquiera de los aspectos
que la caracterizan, sería imposible
sin los conocimientos que propor-
ciona la química como ciencia y la
aplicación que de ellos hace la
industria.
Resulta también patente que las
sociedades más desarrolladas se
han hecho muy sensibles a todo
aquello que pueda afectar a la cali-
dad ambiental, dañada de hecho
por diversas formas de contami-
nación y golpeada por incidentes
que causan graves daños a las per-
sonas o al entorno.1 Las diversas
formas de contaminación, así como
los incidentes graves que tienen
lugar en forma de explosiones,
incendios, intoxicaciones masivas,
tienen con gran frecuencia origen
en substancias químicas. Se ha
creado así una opinión generalizada
que contempla la química como una
grave amenaza. Sin embargo, la
industria química es responsable
tan solo en parte de esta contami-
nación química. Basta recordar que
el incremento antropogénico del
efecto invernadero es ocasionado
principalmente por el anhídrido car-
bónico generado por la automoción
y la producción de energía y por el
metano que genera la ganadería,
mientras que los compuestos halo-
genados sintéticos contribuyen en
un grado inferior. Cabe recordar de
igual manera, que los graves inci-
dentes que afectan a la seguridad
de las personas o al ambiente, son
debidos en bastantes ocasiones a la
química, pero también a otras activi-
dades, como por ejemplo, la pro-
ducción, transporte o almace-
namiento de los combustibles.
La preocupación social ante la
química se extiende tanto a las emi-
siones y los riesgos de los produc-
tos que emplea la industria química,
como a los efectos nocivos que
acompañan o suceden a la apli-
cación de los productos finales por
parte de otros sectores de produc-
ción o por el propio consumidor, di-
solventes orgánicos, pesticidas,
plásticos y algunos fármacos
pueden traer a la memoria ejemplos
orientativos de efectos nocivos oca-
sionados por los productos finales.
Aunque la química no sea el origen
único de la contaminación química,
su responsabilidad, a la hora de pro-
porcionar soluciones efectivas para
la disminución de la contaminación
y para evitar riesgos, se extiende
ciertamente a la prevención de los
efectos que ocasiona ella misma, a
la prevención de los debidos a otros
sectores y a la remediación de la
contaminación ya producida, difun-
dida o no.
La responsabilidad actual de la
química en relación a la calidad
ambiental se extiende también al
futuro. Cabe destacar dos hechos
incuestionables. Por un lado, la
extinción del petróleo, del gas natu-
ral y del carbón, fuentes principales
con mucho de la energía empleada
(75 %) y de las materias básicas de
la industria química orgánica (un 8%
del crudo de petróleo proporciona
un 98 % de las materias primas para
la industria orgánica). Por otro, el
desarrollo de las naciones jóvenes
que, de no contar con procedimien-
tos químicos limpios adecuados y
económicamente accesibles,
causará un nivel de contaminación
dimensionalmente superior al
provocado hasta el presente por la
naciones industrializadas.
Vale la pena llamar también la aten-
ción al hecho de que la responsabi-
lidad de la industria química como
causante directa de contaminación
y riesgo provoca un serio incremen-
to de costos. En efecto, las fuerzas
sociales y legislativas ejercen ya
ahora y, previsiblemente más y más
en el futuro, una presión legal y fis-
cal sobre las industrias para forzar
la reducción de la emisión de subs-
tancias contaminantes en forma de
gases, efluentes acuosos, residuos
sólidos. Esta presión se traduce en
la introducción de tecnologías palia-
tivas, que suponen un encare-
cimiento significativo de la pro-
ducción. También resulta muy cos-
toso el mantenimiento y la intro-
ducción de medidas de seguridad
frente al carácter tóxico, corrosivo,
inflamable o explosivo de las subs-
tancias empleadas o generadas. Así
mismo, al prestar una mayor aten-
ción a los efectos nocivos de los
productos finales se hace mucho
más complejo el proceso de lanza-
miento de un nuevo producto o
Ramon Mestres Quadreny
Catedrático de Química Orgánica
Chairman of the Committee for Green
Chemistry of the FECS Division for
Chemistry and Environment
Universidad de Valencia, Departamento
de Química Orgánica,
Edificio de Investigación
Dr.Moliner 50, Burjassot, 46100
ramon.mestres@uv.es
1Se ignora aquí el uso intencionado de substancias químicas para la destrucción de vidas humanas.
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hacia la calidad.qxd 17/04/2008 13:22 PÆgina 58
material al mercado y con frecuen-
cia reduce la continuidad de la pro-
ducción. También la extinción de las
fuentes fósiles es causa de un pro-
gresivo encarecimiento de la pro-
ducción. 
Con todo lo expuesto hasta ahora,
puede afirmarse que se hace nece-
sario aplicar la ciencia química con
visión de futuro, para alcanzar una
mejor calidad y una mayor seguri-
dad ambiental, facilitar el desarrollo
de las naciones jóvenes y asegurar
la pervivencia de la propia química.
Esta idea responde precisamente a
lo que en algunas naciones es
conocido como Green Chemistry y
en otras como Química Sostenible.2
[1-9]
Se entiende aquí como Química
Sostenible el empleo y el desarrollo
de los fundamentos teóricos y de las
aplicaciones de la química necesa-
rios para el mantenimiento y mejora
de la contribución de la química al
bienestar general de todos los seres
humanos y de todo el medio am-
biente, en la actualidad y en un
plazo ilimitado de tiempo. Más con-
creta, aunque menos comprensiva,
aparece la definición debida a
P.Anastas y J Warner, ampliamente
difundida: Green Chemistry es la
utilización de un conjunto de princi-
pios que reduce o elimina el uso y
generación de substancias peli-
grosas en el diseño, manufactura y
aplicación de productos químicos.
[1]
Notas específicas que cabe
destacar en la definición de química
sostenible son: el carácter eminen-
temente químico del enfoque; el
mantenimiento del empeño de la
química en contribuir al bienestar; la
reducción o eliminación de sus efec-
tos nocivos; la previsión de la
escasez de materias primas fósiles.
Como nota sumamente importante
también, los conocimientos y tec-
nologías alcanzadas a través de la
perspectiva de la química sostenible
deben facilitar el desarrollo de los
países jóvenes y de todos los pai-
ses actualmente sometidos a la
pobreza. Estos cambios de práctica
de la química han de hacer más fácil
el desarrollo de estas naciones y
han de permitir reducir el grado de
perturbación del ambiente que este
desarrollo pueda ocasionar.
La novedad de la química
sostenible no estriba tanto en tratar
de conseguir una industria no con-
taminante y segura, como en querer
alcanzar un proceso químico limpio
e inocuo en su raíz. El control sobre
los efectos nocivos y riesgos de la
producción suele ser acometido en
el plano delimitado por las dimen-
siones técnica (ingeniería paliativa,
adicional al proceso) y económica
(incremento en la inversión y en el
coste de producción). Lo que se
pretende ahora es poner el énfasis
en la dimensión química, con cam-
bios en la propia reacción, que
reduzcan los riesgos y la necesidad
de técnicas paliativas. El énfasis en
la química no supone un olvido de la
ingeniería; gran parte de la re-
ducción de la generación de residu-
os depende del desarrollo de
nuevos reactores, por ejemplo, los
de producción intensiva.
Cuando se consideran los principios
propuestos por Anastas y Warner
(Figura 1) se observa que respon-
den básicamente al sentido común
del químico y que refuerzan algunos
de los principios generales tradi-
cionales, que adquieren ahora un
mayor interés, al prestar atención,
como en una nueva dimensión, a
aquello que se forma en la reacción
y no es el producto. 
La introducción de innovaciones
con la perspectiva de la Química
sostenible resulta rentable ya ahora.
De hecho existen industrias e insti-
tutos científicos en Estados Unidos,
Australia, Alemania, Suiza y España
que cuentancon departamentos
dedicados a la modificación de los
procesos industriales para la prácti-
ca de una química limpia en su
misma raíz.
Los doce principios de "Green Chemistry"
1. Es mejor prevenir la formación de residuos que tratarlos o limpiar tras su for-
mación.
2. Lo métodos sintéticos deben ser diseñados para conseguir la máxima incor-
poración en el producto final de todas las materias usadas en el proceso.
3. En tanto sea posible, se deben diseñar metodologías sintéticas para el uso
y la generación de substancias con escasa toxicidad humana y ambiental.
4. Se deben diseñar productos químicos que, preservando la eficacia de su
función, presenten una toxicidad escasa.
5. Las substancias auxiliares (disolventes, agentes de separación, etc.) deben
resultar innecesarias en lo posible y, cuanto menos deben ser inocuas.
6. Las necesidades energéticas deben ser consideradas en relación a sus
impactos ambientales y económicos y minimizadas. Los métodos sintéticos
deben ser llevados a término a temperatura y presión ambiente.
7. Las materias de partida deben ser renovables y no extinguibles, en la medi-
da que esto resulte practicable técnica y económicamente.
8. La formación innecesaria de derivados (bloqueo de grupos,
protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos)
debe ser evitada en tanto sea posible.
9. Los reactivos catalíticos (tan selectivos como sea posible) son superiores a
los estequiométricos.
10. Los productos químicos han de ser diseñados de manera que, al final de
su función, no persistan en el ambiente, sino que se fragmenten en productos
de degradación inertes.
11. Se deben desarrollar las metodologías analíticas que permitan el monitoreo
a tiempo real durante el proceso y el control previo a la formación de substan-
cias peligrosas.
12. Las substancias y las formas de su uso en un proceso químico, deben ser
elegidas de manera que resulte mínima la posibilidad de accidentes químicos,
incluyendo emisiones, explosiones e incendios.
Figura 1.
2Green Chemistry y Química Sostenible deben ser considerados términos equivalentes. Por lo general el segundo es preferido en la
Europa Continental. 
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2. OBJETIVOS GENERALES
En correspondencia con el origen
de los efectos nocivos y del riesgo
de la química, con la preocupación
por la extinción de las fuentes prin-
cipales de materias primas y con las
otras causas de contaminación y
riesgos, los objetivos que se deben
alcanzar pueden quedar expresa-
dos de la forma siguiente: 
1 Reducción de la generación y uso
de substancias contaminantes en el
proceso químico
2 Reducción del uso de substancias
con carácter peligroso en el proceso
químico
3 Reducción de los efectos nocivos
de los productos finales 
4 Reducción del empleo de fuentes
extinguibles de materias primas y
de recursos escasos 
5 Reducción de la contaminación ya
generada
3. EL PROCESO DE PRODUCCIÓN
QUÍMICA COMO ORIGEN DE CON-
TAMINACIÓN
El principio fundamental ya fue
enunciado en 1978 por Trevor Kletz
[10].
What you don't have can't
leak (Trevor Kletz )
En efecto, si no se quieren fugas,
vertidos incontrolados y residuos o
efluentes que contribuyan a la con-
taminación ambiental, la forma más
radical consiste en no usar ni pro-
ducir las substancias susceptibles
de estas emisiones. A donde hay
que dirigir pues la atención en
primer lugar es al mismo proceso
químico, en el que se usan y se pro-
ducen las substancias susceptibles
de contribuir a la contaminación.
En las reacciones preparativas
intervienen unas substancias de
partida, unos reactivos, unos cata-
lizadores y un medio de reacción,
con gran frecuencia un disolvente
orgánico (Figura 2). Al final de la
reacción se ha formado un produc-
to. Pero se forman también unos
productos secundarios, generados
en cursos alternativos de la reac-
ción. Aparte de la simple reducción
de rendimiento, la existencia de
más de una substancia en la mezcla
de reacción requiere unos medios
de separación y purificación del pro-
ducto (especialmente importante en
la industria farmacéutica), que
suponen el empleo de disolventes y
otros productos auxiliares. No es
ninguna novedad en la síntesis
orgánica la búsqueda de proce-
dimientos selectivos que eviten la
generación de productos secunda-
rios; lo que destaca ahora es el
hecho de tener en cuenta que estos
productos secundarios son causa
genérica de contaminación. 
Más novedosa aparece, cuanto
menos al químico académico, la
observación de la formación de los
productos concomitantes, que
acompañan necesariamente al pro-
ducto, con independencia del
rendimiento, al formar parte intrínse-
ca de la conversión; son un requisi-
to de la estequiometría de la re-
acción. Puede verse con facilidad la
distinción entre productos secunda-
rios y concomitantes en una re-
acción tan simple como la prepa-
ración de un alqueno a partir de un
haluro de alquilo (Figura 3); el
alqueno terminal es aquí un produc-
to secundario, cuya formación
podría quizá obviarse modificando
las condiciones de la reacción,
Figura 2.
Figura 3.
60
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mientras que la formación del alco-
hol y del haluro alcalino son inher-
entes a la reacción elegida.
Con el fin de mostrar la magnitud
que pueden alcanzar los productos
concomitantes en la generación de
residuos, basta mencionar que el
balance de materia producida en la
acilación de Friedel Crafts, uno de
los pasos de la síntesis del ibupro-
feno, es de 880 g de residuos, sin
considerar los disolventes perdidos,
por cada 178 g de la cetona inter-
media (Figura 4). La síntesis del
ibuprofeno fue mejorada posterior-
mente en lo referente a la pro-
ducción de residuos. La nueva sín-
tesis ha sido merecedora de un
Green Chemistry Presidential Award
en Estados Unidos.
La reducción de substancias con-
comitantes ha sido conceptual-
mente analizada por Trost y por
Sheldon, con la formulación del
rendimiento atómico y del factor E,
respectivamente. El rendimiento
atómico se establece por la relación
entre los átomos del conjunto de
reactivos por un lado y los del pro-
ducto, por otro. El factor E es la
relación entre el peso de subpro-
ductos (cualquier materia diferente
del producto) y el peso del producto.
Este factor es más útil que el
rendimiento atómico en la industria,
al englobar, entre otros, el
rendimiento de la conversión. [11]
Un rendimiento atómico 100% y un
factor E 0,00 (aceptando un
rendimiento cuantitativo y la recu-
peración total de disolventes) son
los que resultan, por ejemplo, en la
adición de un halógeno a un
alqueno (Figura 5), o en una
cicloadición de Diels Alder. Los va-
lores se desvían mucho en cambio
en la oxidación de un alcohol por
cualquier reactivo basado en el
trióxido de cromo, por el simple
hecho de que el átomo de cromo no
aparece en el producto.
La contribución de los disolventes
en la contaminación ocasionada por
el proceso químico se hace patente
cuando se tiene en cuenta que sue-
len emplearse en cantidades mucho
mayores que las de los compo-
nentes fundamentales del proceso,
tanto en el curso de la reacción,
como en los procesos de purifi-
Figura 4.
Figura 5.
61
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cación. Si son volátiles, inflamables,
tóxicos, carcinogénicos, o persis-
tentes en el ambiente, se com-
prende que constituyan una de las
aportaciones más importantes a la
contaminación de origen industrial.3
La reducción del empleo de disol-
ventes orgánicos contaminantes
está llevando al estudio de la rea-
lización de reacciones sin disol-
vente, en disolventes inocuos, tales
como agua o etanol, en disolventes
en condiciones supercríticas, en
particular anhídrido carbónico, y en
disolventes de diseño, tales como
los líquidos iónicos o los disolventes
perfluorados.
Lo más frecuente en una síntesis es
que transcurra por medio de unasecuencia de pasos. En cada uno
de ellos se produce forzosamente,
una reducción del rendimiento, un
consumo de materias auxiliares y
de energía y se generan productos
secundarios y concomitantes.
Resulta evidente que una manera
general de reducir la producción
industrial de contaminantes consiste
en la reducción del número de
pasos de las síntesis; uno de los
principios tradicionales de la
estrategia en la síntesis orgánica.
La reducción del número de pasos
puede ocasionalmente venir de la
mano del empleo de productos na-
turales, substancias estructural y
funcionalmente más próximas al
producto final que las derivadas del
petróleo, circunstancia que coincide
con la promoción del empleo de
materias renovables.
La protección y desprotección de
grupos funcionales o de orientación
por auxiliares estereodirectivos son
causa habitual del incremento en el
número de pasos. La selectividad
(quimio-, regio- y estereo-selectivi-
dad) aparece así de nuevo, ligada
ahora a la reducción del número de
pasos. 
La selectividad que permite la
reducción del número de pasos de
una síntesis es el resultado en
muchas ocasiones del empleo de
catalizadores adecuados y resulta
evidente que el progreso sostenible
de la química está fuertemente vin-
culado al desarrollo de procesos
catalíticos cada vez más selectivos;
posiblemente con quimioselectivi-
dades no planteadas hasta el pre-
sente. Cabe esperar resultados
importantes a partir de los cata-
lizadores de tipo enzimático, ya sea
mediante microorganismos, enzi-
mas aislados, o catalizadores enzi-
máticos sintéticos. Como sugirió
Terrence Collins en la reciente 4th
Green Chemistry Conference de
Barcelona, un gran número de solu-
ciones para la química sostenible se
halla en la Naturaleza, especial-
mente en los procedimientos
catalíticos que funcionan en los
seres vivos.
4. REDUCCIÓN DEL RIESGO ASO-
CIADO A SUBSTANCIAS DE PARTI-
DA Y REACTIVOS PELIGROSOS 
Un número elevado de las substan-
cias usadas en la industria química,
o resultantes de su actividad son
causa de riesgo, incluso en
pequeñas cantidades, debido a sus
propiedades agresivas, o tóxicas.
Se trata de substancias que en caso
de fuga o vertido pueden causar
daños considerables o graves en
las personas que las manipulan o
en personas, animales o plantas
situadas en el entorno (Bhopal,
Seveso). Otros acontecimientos
lamentables o trágicos están aso-
ciados a substancias inflamables o
explosivas (Flixborough, Toulouse).
Estas situaciones pueden darse por
la propia presencia de substancias
peligrosas o por su generación acci-
dental en el proceso, pero el riesgo
de accidente debe disminuir drásti-
camente en cualquier caso con la
reducción del uso de sustancias
peligrosas. No existe el riesgo cero
y, antes o después, las substancias
peligrosas son causa de inciden-
cias, intoxicaciones, explosiones y,
cuanto menos, de situaciones de
alarma y de implantación de cos-
tosas medidas de seguridad.
En algunos casos se podrán evitar
situaciones de riesgo con un simple
cambio de reactivos o disolventes
peligrosos por otros de peligrosidad
claramente inferior, mientras que en
otras ocasiones será necesaria la
modificación completa del tipo de
conversión.
Un ejemplo muy sencillo de re-
ducción de la peligrosidad de una
reacción, en tanto se incrementa su
rendimiento atómico, puede ser la
bromación bencílica de un tolueno
substituido con bromuro alcalino,
agua oxigenada y un ácido, que
evita el empleo de bromo, reactivo
peligroso, o de la N-bromosuccini-
mida, que da un bajo rendimiento
atómico y requiere bromo, tanto en
su preparación, como en el recicla-
do. (Figura 6). [12]
3Los disolventes orgánicos como contaminantes están asociados también a la actividad de otras industrias: desengrasados, pintura,
barnizados, etc. 
Figura 6.
62
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Otro ejemplo, ampliamente difundi-
do, de substitución de reactivos peli-
grosos es el empleo de carbonato
de metilo en lugar del fosgeno o del
sulfato de metilo. El carbonato de
metilo puede actuar, en función de
las condiciones, como agente
acilante o como agente metilante.
[13,14]
En una visión de carácter general,
susceptible de encontrar numerosas
excepciones, puede aceptarse que
los reactivos peligrosos lo son, al
menos en parte, por ser buenos
reactivos, con un alto contenido
energético, que los hace capaces
de interaccionar de manera efectiva
con otras moléculas a baja tempe-
ratura. El uso de substancias menos
energéticas implica entonces un
incremento en las temperaturas de
reacción, con la posible pérdida de
selectividad. Este aumento de tem-
peratura puede salvarse con un
tiempo mayor de residencia en el
reactor o, mejor, por la reducción de
la energía de activación de las con-
versiones que se pretende alcanzar,
por medio de procesos catalíticos.
Una vez más se pone de manifiesto
la importancia de la catálisis en la
química sostenible. También se
puede salvar la dificultad que supo-
nen los reactivos menos energéti-
cos con la aplicación de formas de
activación selectiva de alguna de
las moléculas reaccionantes, como
puede resultar en el empleo de la
fotoquímica, de la electroquímica,
de las microondas o de la soni-
cación. Hasta el presente y, salvo
casos muy concretos, tal como la
síntesis de la vitamina D, la foto-
química y la electroquímica han
alcanzado todavía escasa apli-
cación industrial, fuera de los
tratamientos de aguas residuales.
Las microondas han mejorado de
momento los procesos de vulcan-
ización del caucho.
5. REDUCCIÓN DE LOS EFECTOS
NOCIVOS DE LOS PRODUCTOS
FINALES
La aplicación de algunos productos
finales usados como materia básica
en la medicina, en la agricultura, en
la construcción, en diversas clases
de industrias y en los productos y
materiales de uso común, ha venido
acompañada de efectos nocivos
para la salud o para el medio am-
biente. Resulta patente la necesidad
de hallar entonces substancias
alternativas que, manteniendo o
mejorando las propiedades que las
hacen idóneas para su función,
carezcan de esos inconvenientes.
Sin embargo, al considerar los efec-
tos nocivos de los productos finales,
se pone de manifiesto que la misma
producción del compuesto supone
ya un impacto ambiental negativo,
quizá mínimo, pero no nulo. A ello
se suman entonces los efectos del
propio compuesto en su función, o
los de sus residuos tras su apli-
cación. Se llega entonces a la
necesidad de la valoración del
impacto del producto en todo su
Ciclo de Vida (LCA Life Cycle
Assessment), considerando desde
las fuentes de las materias primas
hasta el reciclado o la minera-
lización de los residuos, pasando
por su producción: reactivos, disol-
ventes, etc.. Esta valoración puede
ser sumamente útil a la hora de la
toma de decisión acerca del empleo
de productos alternativos. [15]
Una segunda parte en relación con
los productos finales se dirige al di-
seño de nuevos productos, pestici-
das, detergentes, polímeros, co-
lorantes, sin efectos nocivos. Se
hace necesario el desarrollo de los
conocimientos necesarios para
poder diseñar substancias que no
puedan resultar tóxicas y que
puedan ser recicladas o minera-
lizadas fácilmente, manteniendo las
propiedades que las hacen idóneas
para su uso. 
Tiene suma importancia la facilidad
de reciclaje o de degradación del
producto tras su aplicación, espe-
cialmente en campos de tal volu-
men de producción y de consumo
como es el de los plásticos. No es
de extrañar que existan varias
empresas químicas empeñadas en
el desarrollo de materiales plásticos
biodegradables y que un campo
importante de investigación sea el
del reciclado de los plásticos. [16]
6. REDUCCIÓN DEL EMPLEO DE
FUENTES EXTINGUIBLES DE MATE-
RIAS PRIMAS 
Actualmente un 98% de los produc-
tos químicos producidos industrial-
mente y usados de una manera o
de otra como productos de con-
sumo derivan del petróleo. [7] Las
previsiones de una extinción de sus
reservas en el planeta son dispares
por lo que se refiere al tiempo. [17]
Los márgenes varíantambién en
función de que se incluyan o no el
carbón y el gas natural. En cualquier
caso, todas las previsiones han de
aceptar el carácter limitado de estas
reservas y la previsión de una subi-
da progresiva de los precios. La
sostenibilidad de la producción a
largo plazo es pues posible sólo si
se dispone de fuentes renovables
de materias primas, con ciclos cor-
tos de renovación, susceptibles de
repetición indefinida a lo largo del
tiempo. Esto apunta claramente al
reino vegetal como fuente de mate-
ria orgánica.
El uso de las fuentes renovables en
la obtención de materias primas
para la química no es ninguna
novedad. La novedad estriba ahora
en intentar obtener a partir de los
vegetales o de los microorganismos
lo que hasta ahora se ha estado
obteniendo mayoritariamente a par-
tir del petróleo o del carbón. 
De acuerdo con diversas estima-
ciones, es perfectamente admisible
que en el futuro las materias primas
para la industria química y, en cierta
medida los combustibles para el
sector energético, procedan funda-
mentalmente de la producción ve-
getal. A nivel mundial se generan en
la biosfera 71 x 109 Tm de carbono
renovable, que corresponde a 90 x
109 Tm de celulosa o a 171 x 109
Tm de biomasa; cantidades que
deberían ser suficientes, especial-
mente si resultan importantes las
aportaciones de otras fuentes alter-
nativas de energía. Por otro lado,
cuando se efectúa una comparación
de costos en base a cantidad o a
equivalente energético, entre pro-
ductos vegetales y materiales
fósiles se hallan ya valores equiva-
lentes, como se presenta en la
63
HACIA LA CALIDAD AMBIENTAL A TRAVÉS DE LA QUÍMICA
hacia la calidad.qxd 17/04/2008 13:22 PÆgina 63
Tabla 1. La dificultad para la intro-
ducción de la materia renovable se
halla en gran medida en el volumen
de producción y en la falta de la tec-
nología adecuada. [18]
Con esta perspectiva se hace mani-
fiesta la necesidad de la expansión
de la producción y uso, por una
parte de los productos naturales y,
por otra, de la biomasa. Los produc-
tos naturales, compuestos con
estructuras más o menos comple-
jas, fácilmente aislables a partir de
unas plantas o microorganismos
específicos, pueden emplearse de
manera directa, como producto
final, o bien constituir las estructuras
básicas para la preparación de las
substancias finales a través de un
numero reducido de conversiones
químicas. 
La biomasa, conjunto ligno-celulósi-
co de origen vegetal, puede ser más
bien la fuente de materias básicas
de gran volumen de producción. El
etanol y sus derivados puede ser un
ejemplo. Sin embargo, en conjun-
ción con la biocatálisis, la biomasa
puede ser también el punto de parti-
da para la preparación de productos
más elaborados y próximos a los
productos finales. El aprovecha-
miento de residuos agrícolas, fun-
damentalmente vegetales, aunque
también animales, puede contribuir
de manera menor a la producción
de materias primas a partir de la bio-
masa, aunque en algunos lugares y
en algunas producciones concretas,
puede llegar a ser la fuente funda-
mental, al menos con carácter local.
Un ejemplo actual es el del bagazo
de la caña de azúcar en Brasil y en
otros países tropicales. [18]
En cualquier caso, la aplicación
industrial de las fuentes renovables
o del reciclado de residuos, depen-
derá de los aspectos económicos
del uso de estas fuentes: el coste de
su producción agrícola y el de los
procesos industriales basados en
estas materias. Debe preverse
entonces una expansión muy con-
siderable de una agricultura no ali-
mentaria que pueda proporcionar
los productos naturales y la bio-
masa.4
7. REDUCCIÓN DEL CONSUMO DE
COMBUSTIBLES DE ORIGEN FÓSIL
EN LA GENERACIÓN DE ENERGÍA
La reducción del consumo de com-
bustibles de origen fósil presenta un
doble interés. Por un lado su carác-
ter extinguible y por otro, el incre-
mento en anhídrido carbónico en la
biosfera que supone la combustión.
Se apuntan aquí tan sólo algunos
campos en los que la química
puede aportar soluciones para
reducir el consumo de combustibles
fósiles.
En primer lugar, la contribución a la
disponibilidad de fuentes reno-
vables alternativas. Puede citarse
aquí la producción de biogasóleo a
partir de triglicéridos vegetales y la
construcción de placas solares efi-
cientes, o el desarrollo de bombas
termoquímicas de aprovechamiento
de la energía solar.
En segundo lugar, la aportación de
la química puede orientarse al incre-
mento de la eficiencia y de la
limpieza en la generación de
energía a partir de los combustibles
fósiles, como puede darse en forma
de mejoras en los sistemas de com-
bustión, en la purificación de los
gases resultantes o en el desarrollo
de pilas de combustión.
Una aportación que podría ser de
gran trascendencia sería hallar for-
mas de utilización del anhídrido car-
bónico como fuente renovable de
carbono. [7]
Se puede citar por último, aunque
sea la aportación más inmediata, la
reducción del consumo energético
en los procesos químicos, teniendo
en cuenta no tan sólo la calefacción
o la refrigeración de los procesos de
aislamiento de productos y de recu-
peración de disolventes, sino la
equivalencia energética de las
materias de partida y de cada uno
de los reactivos y productos auxilia-
res que intervienen en las síntesis.
Otros campos a añadir aquí serían
los diversos procesos químicos di-
señados para evitar la contami-
nación ocasionada por las activi-
dades minera y metalúrgica, entre
otras.
8. REDUCCIÓN DE LA CONTAMI-
NACIÓN YA GENERADA
También la química debe aportar
procedimientos que permitan
reducir la contaminación generada,
ya sea antes o después de la
emisión al ambiente. Se apuntan
aquí tan sólo unas pocas ideas.
Dada la toxicidad de las poli-
clorodibenzodioxinas ("dioxinas"),
son de suma importancia los estu-
dios acerca de los mecanismos de
su generación en los tratamientos
térmicos de materia orgánica resi-
dual y la aplicación de las formas
que reduzcan o impidan esta ge-
neración, como fueron reciente-
mente apuntadas por Dieter Lenoir
en la 4th Green Chemistry
Conference de Barcelona.
Dentro de la destrucción de conta-
minantes en medios acuosos, espe-
cialmente en plantas de tratamiento,
cabe simplemente mencionar los
procedimientos fotoquímicos y elec-
Tabla 1
Comparación de costes entre materiales fósiles y renovables por cantidad y
por valor energético
Fuente Coste en $/Tm Coste energético en $/GJ
Crudo de petróleo (17.5 $ barril) 129 3,1
Gas natural 122 2,3
Carbón 33 1,0
Maíz 98 5,0
Material celulósico 44 2,3
4La expansión de la producción agrícola necesaria para mantener la producción química y la producción de combustibles (especial-
mente en este caso), exigirá una evaluación muy seria de las consecuencias ambientales.
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troquímicos, el empleo de ozono en
el tratamiento de los purines o las
aplicaciones de los catalizadores
para la activación del agua oxigena-
da en industrias como la papelera o
la petroquímica. [19]
8. CONCLUSIÓN
Se han presentado aquí algunos de
los conceptos, objetivos y campos
de atención de la química que debe
desarrollarse a lo largo de los próxi-
mos años si se quiere que exista
química en el futuro. Hace falta
imaginación y vencer rutinas, y
esquemas académicos, así como
inercias industriales. Es una
ocasión que se brinda al químico
que percibe la química como una
ocasión de servicio a la humanidad. 
1. P.T.Anastas, J.C.Warner,
Green Chemistry: Theory and
Practice, Oxford University Press,
Oxford, 1998
2. P.T.Anastas, T.C.Williams,
Editores, Green Chemistry:
Frontiers in Benign Chemical
Syntheses and Processes, Oxford
University Press, 1998
3. P.T.Anastas, L.G.Heine,
T.C.Williams, Editores,Green
Chemical Syntheses and
Processes, ACS Symposium Series
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2000
4. P.Tundo, P.T.Anastas, Editores,
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Perspectives, Oxford University
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Technology, BlackwellPublishing,
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Chemistry. An Introductory Text,
Royal Society of C h e m i s t r y ,
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Chemistry. Instructional Activities for
Introductory Chemistry, American
Chemical Society, Washington,
2002
9. M.C.Cann, M.E.Connelly, Real-
World Cases in Green Chemistry,
American Chemical Society,
Washington, 2000
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Chemistry., 1999, 1, G15
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Chem., 2002, 4, 521
12. R.Mestres, J.Palenzuela,
Green Chem., 2002, 4, 314
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P.Anastas, Editores, op.cit, p 201
14. P.Tundo, M.Selva, Acc.
Chem.Res., 2002, 35, 706
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D.Macquarrie, op.cit., p.62
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Wastes, The Royal Society of
Chemistry, Cambridge, 1999
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Res., 2002, 35, 782
REFERENCIAS
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