La Química Verde, también denominada Química Sostenible, es la química para la prevención  de la contaminación. Se ha definido como el diseño, la manufactura y el uso de sustancias químicas y procesos que reducen o eliminan el uso o la generación de residuos y productos nocivos para el medio ambiente o la salud humana.

La Química Sostenible, en sus diferentes vertientes de I+D+I, es un ámbito científico actual, innovador y en rápido desarrollo alrededor del mundo. La Química Verde utiliza principios químicos que garantizan no solamente el logro de los objetivos económicos de las industrias, sino también los objetivos de calidad ambiental.

Dicho esto, a continuación se recogen los principios de la Química Verde y varios ejemplos de algunos de ellos.

PRINCIPIO 1: Es mejor evitar el residuo que tratarlo o eliminarlo después de formado.

Ejemplo: Aplicaciones del carbonato de dimetilo (CDM) como alternativa al fosfeno en las reacciones de carbonilación y como un sustituto del cloruro de metilo y el sulfato de dimetilo en las reacciones de metilación. Los procesos con CDM no generan co-productos y han demostrado excelentes selectividades cuando se utilizan catalizadores tales como las zeolitas y el carbonato potásico, substancias amigables con el medio ambiente.

PRINCIPIO 2: Los métodos de síntesis deben ser diseñados para maximizar la incorporación de todos los materiales utilizados en el producto final.

Ejemplo: El ibuprofeno es un analgésico ampliamente utilizado. La síntesis del ibuprofeno ha necesitado de seis etapas de reacciones incorporando menos del 40% de los átomos puestos en juego. Se ha diseñado una ruta sintética catalítica que requiere únicamente tres pasos, con una eficacia de átomos que alcanza el 80% tal como se ve a continuación:

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PRINCIPO 3: Siempre que sea posible, las metodología de síntesis debe ser diseñada para utilizar y generar substancias que minimicen la toxicidad o que no sean toxicas para las personas y el medio ambiente.

Una de las mayores preocupaciones del siglo XXI es evitar la crisis energética a causa de una explosión de la demanda. En relación a ello hay que tener en consideración tanto el aumento de la población mundial así como el desarrollo económico de las regiones más densamente pobladas (como China o la India).

Hay que tener presente, que en apenas una generación la población global se ha incrementado en cerca de 2 mil millones (Figura 1.1), con una contribución importante de los países en desarrollo. En comparación con el año 2010, se espera que la población mundial aumente un 35% para 2050 según datos del departamento de energía de los Estados Unidos (2010).

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Figura 1.1 Evolución de la población mundial, 2000-2012.

Al hilo de lo mencionado al comienzo del apartado, según datos que maneja la Agencia Internacional de la Energía (IEA) a fecha de 2011, el marco energético global dependerá en buena medida del desarrollo de los países no pertenecientes a la OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development). Con objeto dejustificar estas perspectivas, en la Figura 1.2 se recoge las evoluciones estimadas de población, PIB (GDP) y consumo de energía primaria de los países pertenecientes y no pertenecientes a la OECD hasta el año 2030.

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Figura 1.2  Evolución de la población, PIB y consumo de energía de los países de la OECD y no-OECD en el periodo 1990-2030.

A partir de las gráficas se estima que los países emergentes no pertenecientes a la OECD supongan más de un 90% del crecimiento de la población mundial para 2030. Debido a su rápida industrialización también contribuyen con un 70% sobre el crecimiento del PIB y con más de un 90% sobre el crecimiento de la demanda energética.

A nadie pillaré por sorpresa al decir que la generación masiva de residuos es un problema muy grave en la sociedad actual.

Para ver esto más claro, he aquí algunos datos de la generación de residuos sólidos urbanos (es decir, "solo" los que se generan por actividad doméstica) en España (fuente: Ministerio de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente):

  • Se producen casi 25 millones de toneladas de residuos al año (2007).
  • 556 kg de residuos por habitante y año.Cada uno de nosotros genera media tonelada de residuos al año.
  • La cantidad total de residuos en 2007 es el doble que en 1990.

Y ni siquiera hemos incluido los residuos derivados de la actividad industrial, sectores agrícolas y ganaderos o del sector servicios.

De estos datos podemos sacar dos conclusiones claras.

Primero, la tasa de producción de residuos urbanos por habitante supera ya los 1.5 kg diarios, lo cual es claramente insostenible.

Segundo, el ritmo de crecimiento de la producción es increíblemente elevado. Esto es debido a un aumento muy importante en la tasa de producción y consumo de toda clase de productos.

La situación en otros países de la Unión Europea, así como cualquier país desarrollado no es mejor. El modelo de consumo actual y el escaso éxito en las políticas de reducción de residuos hacen que año tras año aumente la cantidad de residuos generados.

Los problemas asociados a estos residuos son muy numerosos, desde las limitaciones en las instalaciones de contención y vertido (no podemos almacenar millones de toneladas de residuos al año indefinidamente), hasta el considerable daño que puede tener para el medioambiente (contaminación de suelos, aguas, acuíferos, emisión de gases de efecto invernadero, destrucción del paisaje y la biodiversidad…) o la salud pública (plagas, olor o envenenamiento en la cadena trófica).

CRAQUEO CATALITICO

A principios del siglo XX se observó que cuando pasaban las fracciones de crudo por arcillas (a fin de retirar las olefinas) a temperaturas superiores a los 400°C, aumentaban las fracciones ligeras y ennegrecían las arcillas. Esto era debido a que las arcillas actuaban como catalizadores.