La química domina gran parte de los procesos industriales que conocemos de forma que desempeña un papel fundamental en la economía del mundo, importancia que trajo consigo una grave consecuencia: una devastación ambiental nunca antes presenciada en la historia.
Los daños causados por el descarte incorrecto de residuos de la industria química abarcan desde la contaminación de los suelos hasta el compromiso de nuestros recursos hídricos. Un hecho que ha despertado un interés gradual en mejorar una química verde, tanto por parte de la población como de la industria química, que desea mantenerse firme en la economía de la era sostenible.
El interés de la química en el medio ambiente parece haber surgido a finales de la década de 1940 con la Conferencia Científica de la Organización de las Naciones Unidas sobre la Conservación y Utilización de Recursos (UNSCCUR) y ha sido perfeccionado hasta el día de hoy. El año 2011 fue adoptado como el Año Internacional de la Química y, ¿cómo estará el área de la química con el objetivo de ser más sostenible? ¿En qué áreas se ha concentrado la llamada química verde?
Se sabe que el concepto de química verde se basa en 12 principios:
1) Prevención: es mejor prevenir la formación de residuos que tratarlos posteriormente;
2) Economía Atómica: los métodos sintéticos deben ser desarrollados para maximizar la incorporación de los átomos de los reactivos en los productos finales deseados;
3) Síntesis con Reactivos de Menor Toxicidad: siempre que sea posible, las metodologías sintéticas deben ser diseñadas para usar y generar sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad para la salud humana y el medio ambiente;
4) Desarrollo de Compuestos Seguros: los productos químicos deben ser desarrollados para poseer la función deseada, presentando la menor toxicidad posible;
5) Disminución de Solventes y Auxiliares: la utilización de sustancias auxiliares (solventes, agentes de separación, etc.) debe ser evitada cuando sea posible, o deben ser usadas sustancias inócuas en el proceso;
6) Eficiencia Energética: los métodos sintéticos deben ser conducidos siempre que sea posible a presión y temperatura ambiente, disminuyendo su impacto económico y ambiental;
7) Uso de Materia Prima Renovable: siempre que sea posible técnica y económicamente, utilizar materia prima renovable;
8) Reducción del uso de derivados: uso de reactivos bloqueadores, de protección o desprotección, y modificadores temporales que deben ser minimizados o evitados cuando sea posible, ya que estos pasos de la reacción requieren reactivos adicionales y, en consecuencia, pueden producir subproductos no deseados;
9) Catálisis: reactivos catalíticos (tan selectivos como sea posible) son superiores a los reactivos estequiométricos;
10) Desarrollo de Compuestos Degradables: los productos químicos deben ser desarrollados para la degradación inócua de productos tóxicos, no persistiendo en el medio ambiente;
11) Análisis en Tiempo Real para la Prevención de la Contaminación: las metodologías analíticas necesitan ser desarrolladas para permitir el monitoreo del proceso en tiempo real, para controlar la formación de compuestos tóxicos;
12) Química Segura para la Prevención de Accidentes: las sustancias usadas en los procesos químicos deben ser elegidas para minimizar accidentes potenciales, tales como explosiones e incendios.
Según el artículo “Veinte años de química verde: logros y desafíos”, el tema más abordado cuando se trata de química verde son las técnicas catalíticas. Esto probablemente por razones económicas, más del 80% de los productos químicos se producen usando catalizadores y, por lo tanto, cuanto más limpio y eficiente sea este proceso, los reflejos se extenderán por varias áreas de la química.
Hay quienes entienden que el proceso catalítico es una técnica inherentemente verde, pero la producción de los catalizadores puede no serlo, y por lo tanto la investigación para el desarrollo de nuevas formas de producción de los catalizadores también es un foco de investigación para la química verde.
Otro compuesto químico muy utilizado en la industria, que es de interés en la química verde, son los solventes. Sus sustitutos serían los líquidos iónicos, que además de ser más estables química y térmicamente (y por eso son más seguros), no son inflamables y no evaporan, disminuyendo así el riesgo de incendios y explosiones. Así como también son relativamente fáciles de obtener. A pesar de tantas ventajas en relación a los líquidos iónicos, un estudio publicado recientemente en la revista Green Chemistry (2006, 8, 238-240) ya cuestiona si de hecho serían tan verdes así. El equipo que desarrolló este estudio analizó la toxicidad aguda de los líquidos iónicos para los peces cebra (Danio rerio), efectos que dependen de la estructura del líquido iónico en cuestión, pero que causaría daños fatales en las branquias de estos peces tropicales.
La química verde aún no es el área principal de la química, pero tiene el inmenso desafío de sacar a todos de la zona de confort y llevar a la descubrimiento de nuevos reactivos, solventes y tecnologías para mejorar aún más el desempeño de estos compuestos sin perjudicar los ecosistemas. De hecho, el principal desafío de la química es intentar hacer que ella en su totalidad sea más verde y no solo un área específica y dedicada a ser menos agresiva con el medio ambiente, principal exigencia de la economía y de la sociedad actual.
