Química Verde

 

A menudo escuchamos el uso de las palabras 'química verde', siendo cada día mas frecuente su consideración, pero a qué se refiere exactamente esta manera de hacer química, aquí daremos un vistazo para tener de manera más clara este termino.

La química verde es el diseño de productos y procesos químicos que reducen o eliminan el uso o generación de sustancias peligrosas. La química verde se aplica a lo largo de todo el ciclo de vida de un producto químico, incluido su diseño, fabricación, uso y eliminación final. 

Entre las acciones a tomar en cuenta para realizar química verde se encuentran:

• Prevenir la contaminación a nivel molecular.
• Es una filosofía que se aplica a todas las áreas de la química, no a una sola disciplina de la química.
• Aplicar soluciones científicas innovadoras a problemas ambientales del mundo real.
• Resulta en reducción de fuentes porque previene la generación de contaminación.
• Reduce los impactos negativos de los productos y procesos químicos en la salud humana y el medio ambiente.
• Disminuye y, en ocasiones, elimina los peligros de los productos y procesos existentes.
• Diseñar productos y procesos químicos para reducir sus peligros intrínsecos.

Hace falta diferenciar entre una química verde de la limpieza de la contaminación. La química verde reduce la contaminación en su origen al minimizar o eliminar los peligros de las materias primas, reactivos, disolventes y productos químicos. Esto es diferente a la limpieza de la contaminación (también llamada remediación), que implica el tratamiento de flujos de desechos (tratamiento al final del proceso) o la limpieza de derrames ambientales y otras liberaciones. La remediación puede incluir separar los químicos peligrosos de otros materiales, luego tratarlos para que ya no sean peligrosos o concentrarlos para su eliminación segura. La mayoría de las actividades de remediación no involucran química verde. La remediación elimina materiales peligrosos del medio ambiente; por otro lado, la química verde evita que se generen materiales peligrosos.

Ilustración de un microrobot autopropulsado a base 

de óxido de grafeno para eliminar plomo de aguas 

residuales. Credit: Vilela, et al. ©2016 American 

Chemical Society

Si una tecnología reduce o elimina los productos químicos peligrosos utilizados para limpiar los contaminantes ambientales, esta tecnología también calificaría como tecnología de química verde. Un ejemplo es reemplazar un sorbente [químico] peligroso utilizado para capturar mercurio del aire para su eliminación segura por un sorbente eficaz pero no peligroso. Usar el sorbente no peligroso significa que el sorbente peligroso nunca se fabrica y, por lo tanto, la tecnología de remediación cumple con la definición de química verde.

 

                                                    Environ. Sci. Technol. 2019, 53, 13, 7913–7920

Existen Los 12 principios de la química verde Estos principios demuestran la amplitud del concepto de química verde:

1. Prevenir el desperdicio: Diseñar síntesis químicas para prevenir el desperdicio.                                    

2. Maximizar la economía atómica: Diseñar síntesis de manera que el producto final contenga la máxima proporción de los materiales de partida. Desperdicia pocos o ningún átomo.

3. Diseñar síntesis químicas menos peligrosas: Diseñar síntesis para utilizar y generar sustancias con poca o ninguna toxicidad para los humanos o el medio ambiente.

4. Diseñar productos químicos y productos más seguros: Diseñar productos químicos que sean totalmente eficaces pero que tengan poca o ninguna toxicidad.

5. Utilice disolventes y condiciones de reacción más seguros: evitar el uso de disolventes, agentes de separación u otros productos químicos auxiliares. Si se debe utilizar estos productos químicos, utilizar otros más seguros.

6. Aumente la eficiencia energética: realice reacciones químicas a temperatura y presión ambiente siempre que sea posible.

7. Utilice materias primas renovables: utilice materias primas que sean renovables en lugar de agotables. La fuente de materias primas renovables suelen ser productos agrícolas o desechos de otros procesos; Las materias primas agotables suelen ser combustibles fósiles (petróleo, gas natural o carbón) u operaciones mineras.

8. Evite derivados químicos: Evitar el uso de grupos bloqueadores o protectores o cualquier modificación temporal si es posible. Los derivados utilizan reactivos adicionales y generan residuos.

9. Utilice catalizadores, no reactivos estequiométricos: minimice el desperdicio mediante el uso de reacciones catalíticas. Los catalizadores son eficaces en pequeñas cantidades y pueden llevar a cabo una sola reacción muchas veces. Son preferibles a los reactivos estequiométricos, que se utilizan en exceso y realizan una reacción sólo una vez.

10. Diseñar productos químicos y productos que se degraden después de su uso: Diseñar productos químicos para que se descompongan en sustancias inocuas después de su uso para que no se acumulen en el medio ambiente.

11. Analizar en tiempo real para prevenir la contaminación: Incluir monitoreo y control en tiempo real durante las síntesis para minimizar o eliminar la formación de subproductos.

12. Minimizar el potencial de accidentes: Diseñe los productos químicos y sus formas físicas (sólido, líquido o gaseoso) para minimizar el potencial de accidentes químicos, incluidas explosiones, incendios y liberaciones al medio ambiente.

La química verde lleva el mandato de la EPA  ('Environmental Protection Agency') un paso más allá y crea una nueva realidad para la química y la ingeniería al pedir a los químicos e ingenieros que diseñen sustancias químicas, procesos químicos y productos comerciales de una manera que, como mínimo, evite la creación de sustancias tóxicas y desechos.

Cabe mencionar que la química verde no es política, la química verde no es una estrategia de relaciones públicas. La química verde no es una quimera.

Bibliografía:

• https://www.epa.gov/greenchemistry/basics-green-chemistry#:~:text=Green%20chemistry%20is%20the%20design,%2C%20use%2C%20and%20ultimate%20disposal.
• https://www.acs.org/greenchemistry/what-is-green-chemistry.html
• https://ehs.mit.edu/green-chemistry/
• file:///C:/Users/hp/Downloads/green-chemistry-applications.pdf
• https://www.newscientist.com/article/mg24732951-900-can-static-electricity-make-chemistry-more-efficient-and-greener/
• https://phys.org/news/2016-04-microbots-polluted.html
• https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.est.9b01725