El químico mexicano sostuvo que, para minimizar el fenómeno del calentamiento global, la química verde puede ser muy útil, porque lleva a cabo procesos más eficientes como la reducción del consumo de fuentes energéticas

“La química verde es tan importante que hay quien dice que la sobrevivencia de la humanidad depende de nuestra capacidad como químicos y químicas para dominar sus aspectos y desarrollar un mundo más saludable y un medio ambiente más limpio”, aseguró Eusebio Juaristi, miembro de El Colegio Nacional, al impartir la conferencia Química verde, segunda sesión del ciclo Temas de actualidad en química, coordinado por el colegiado.

De acuerdo con el científico mexicano, la química verde se refiere al diseño de productos y procesos que minimizan o eliminan la producción y el manejo de sustancias que pudieran ser peligrosas para el medio ambiente o para la salud humana. Sus fundamentos han sido desarrollados principalmente por el doctor Paul Anastas, quien en 1991 acuñó el concepto de Química verde. “Considero que es un tema tan importante que incluso el doctor Anastas pudiera recibir el Premio Nobel de Química en un futuro cercano”.

Explicó que el objetivo es hacer que la química sea más limpia y más saludable a partir de la Organocatálisis asimétrica. “La catálisis reduce la barrera de activación en una reacción química y con esto se hace más rápida, requiere menos consumo energético y, en general, es más eficiente”. Desde hace más de una década, Eusebio Juaristi y uno de sus estudiantes de doctorado comenzaron a trabajar el tema, con la intención de lograr que la Organocatálisis asimétrica se realizara de forma más óptica.

Uno de los aspectos importantes en el manejo de la química verde se refiere a la utilización de disolventes más verdes, incluso a la ausencia de disolventes para llevar a cabo reacciones químicas. “En la gran mayoría de reacciones químicas, el disolvente es el componente más abundante, de manera que, si podemos reducir o de plano eliminar su uso, tendríamos procesos más económicos lo que conviene desde el punto de vista de la Química verde”.

En palabras del químico mexicano, hay reacciones multicomponente en las que, en lugar de tener un proceso lineal, en el que de un sustrato A, se obtiene un producto B, y de este uno C, la idea es desarrollar todo en un sólo paso. Es decir, se busca combinar tres o más componentes para llegar a un producto que incorpore esos sustratos, de un solo golpe. “Son reacciones convenientes, porque con esas podemos hacer que los procesos sean más eficientes y más rápidos”.

Comentó que también es importante poder recuperar y reorganizar los órganos catalizadores con el desarrollo de técnicas que sean más eficientes. De acuerdo con su investigación, en el tema de disolventes, una opción es utilizar aquellos que sean más seguros, “existe un buen grupo de investigadores a nivel mundial que estudia la posibilidad de usar el agua como disolvente en una reacción, el agua es económica, es limpia, inocua y en ese sentido se buscan llevar reacciones en medio acuoso”. Otra opción son los líquidos iónicos, que son sales orgánicas que no tienen volatilidad, poseen un punto de ebullición muy bajo, y con ayuda de éstos se pueden obtener procesos menos contaminantes.

Si en química se realizan reacciones en ausencia de disolventes, “evitamos el costo de la adquisición de estos, evitamos el gasto de recuperación y su destrucción, es decir, se evita el desecho final”. Así sería posible tener un proceso más limpio. En palabras del colegiado, otro de los aspectos importantes en la materia es utilizar fuentes de energía más eficientes, “casi todos tenemos en nuestras casas hornos de microondas, en el laboratorio también se tienen hornos de microondas para que las reacciones químicas sean más rápidas y ayuden a reducir el costo energético y que sea más eficiente. Lo mismo pasa cuando podemos irradiar infrarrojo o radiación ultravioleta visible, entonces son técnicas que pueden ayudar a hacer los procesos más rápido”.

Para Juaristi, uno de los planteamientos de la química verde es la posibilidad de utilizar energía mecánica, conocida como mecanoquímica, aquella energía que se puede liberar por la fricción o el golpeteo en ausencia de disolvente. “El molino con el que estamos familiarizados nosotros es con el mortero, que es emblemático de la química de la farmacia. En un mortero, la energía que se libera al macerar, ese es el acto de fricción que es suficiente para romper enlaces en las moléculas y dar lugar a nuevos enlaces”. En otras palabras, en un mortero se pueden llevar a cabo reacciones químicas, incluso a nivel industrial, existen equipos de molienda que se usan para preparar o modificar materiales o minerales.

“La mecanoquímica está trabajando todavía en la comprensión completa de los mecanismos del fenómeno, pero uno de los modelos que se ha estudiado es que reacciona en ausencia de disolvente”. A partir de 2016 se ha desarrollado este campo y es uno de los más promisorios del momento, enfatizó el ponente. “Con la mecanoquímica, se pueden realizar reacciones multicomponentes en el molino en ausencia de disolventes, mismas que son útiles desde el punto de vista de la química sustentable, porque la idea es de un golpe, en un sólo paso, combinar tres o más sustratos como si fueran legos”.

El colegiado sostuvo que todos podemos ejercer presión para que la gente y los gobiernos dediquen el esfuerzo, el dinero y el tiempo que sea necesario para resolver algunos problemas como el tema de los plásticos en los mares. “Aunque va iniciando, la mecanoquímica puede ayudar en esto con procesos enzimáticos y puede hidrolizar materiales poliméricos como los plásticos. Con la Química verde se pueden dedicar esfuerzos a producir polímeros, plásticos que sean biodegradables, en donde se llevan a cabo esas hidrólisis de polímeros en condiciones favorables”.

“Para minimizar el fenómeno del calentamiento global, la química verde puede ser muy útil para llevar a cabo procesos más eficientes, estamos reduciendo el consumo de fuentes energéticas, por ejemplo, el proceso de combustión que produce dióxido de carbono y que da lugar al fenómeno de efecto invernadero. Es un buen momento para la química en el sentido de que podemos tener un impacto muy relevante para mejorar nuestro nivel de vida”, concluyó el Eusebio Juaristi.

Fuente: El Colegio Nacional