1. Nuevos materiales derivados de la química
verde
Silvia Crespo León Nº3
Tama del Fueyo Mendoza Nº6
Lucía Pertierra Huerta Nº27
Cristina Rodríguez López Nº30
1ºB Bachiller
2. Índice
• ¿Qué es? Descripción____________________________ 3
• Principales aplicaciones___________________________ 4
• ¿Por qué surgen?________________________________ 7
• Ventajas que supone frente a “materiales viejos”________ 10
• Impacto ambiental de su uso________________________ 12
• Bibliografía______________________________________ 18
• Fotos incluidas en las diapositivas
3. ¿Qué es? Descripción
• Las principales aplicaciones en los que se
utiliza la química verde son las industrias
químicas y
• farmacéuticas. En muchos casos, sobre
todo en la industria farmacéutica (donde hay
un margen de
• aumento del rendimiento atómico grande, ya
que 1 kg de medicamento normalmente
produce de 25
• a 100 kg de residuos), adoptar estas
medidas se traduce en un beneficio
económico. Pero en otros
• casos, como por ejemplo en la industria
química de los productos a gran escala, ser
verde no
• siempre es más económico, debido a que
los procesos ya están muy optimizados.
4. Principales aplicaciones
• La química verde en la industria química
• Existen varios ejemplos de casos en los que la química verde ha sido incorporada a los
procesos
• industriales en los últimos años.
• La empresa Davy Processes Technology desarrolló una nueva ruta “verde” para la
producción de
• acetato de etilo. El uso de acetato de etilo como solvente en la industria se ha
incrementado en los
• últimos años debido principalmente a que está reemplazando a materiales peligrosos y
• contaminantes del ambiente, como metil etil cetona y metil isobutil cetona. Esta compañía
ofrece
• una ruta más amigable con el ambiente para producir acetato de etilo a partir de alcohol,
sin hacer
• uso de ácido acético. Se encuentra en construcción en China una planta con una
capacidad de
• 100.000 toneladas/año, la cual es la segunda planta construida para producir acetato de
etilo
• mediante esta tecnología. Esta planta empleará etanol de la fermentación de la soya
como
• alimentación y es el primer ejemplo de un proceso verdaderamente verde, donde el
dióxido de
• carbono es convertido mediante fotosíntesis en almidón, cosechado, fermentado a etanol
y por
• último convertido a acetato de etilo.
5. • El acetato de etilo es comúnmente
utilizado en esencias naturales de frutas,
como solvente de
• nitrocelulosa, barnices y lacas, en la
manufactura de piel artificial, películas y
placas fotográficas,
• seda artificial, perfumes y limpiadores de
telas, entre otros.
• Para el uso de este producto es necesario
un lugar bien ventilado, utilizando bata,
lentes de
• seguridad y, si es necesario, guantes de
hule natural o neopreno (no usar PVC),
para evitar un
• contacto prolongado con la piel.
• Debe ser almacenado alejado de fuentes
de ignición y de luz directa del sol, en un
área bien
• ventilada. Grandes cantidades de este
producto deben almacenarse en tanques
metálicos conectados
• a tierra.
6. • La química verde en la industria farmacéutica
• Un ejemplo que ilustra muy bien la aplicación de la
química verde en la farmacéutica es la
• fabricación del ibuprofeno. La forma tradicional de
sintetizar ibuprofeno a nivel industrial fue
• desarrollada y patentada por The Boots Company
of England en los años sesenta. La síntesis,
• basada en un proceso de seis etapas da como
resultado gran cantidad de desechos de los
productos
• indeseados, los cuales deben ser desechados. La
compañía bhc desarrolló e implantó una nueva ruta
• de síntesis de ibuprofeno a nivel industrial con
características de química verde en donde se
• emplean sólo tres pasos y que además presenta un
alto nivel de eficiencia atómica. Con ello se evita
• el procesamiento de los desechos e incrementa los
rendimientos de manera considerable. A
• mediados de octubre de1992, la síntesis verde fue
puesta en práctica a escala industrial en una
• planta operada por Celanese Corporation para la
compañía basf en Texas, siendo una de las
mayores
• instalaciones de manufactura de ibuprofeno en el
mundo con una producción actual de
• aproximadamente 20-25% de la producción
mundial de ibuprofeno.
7. ¿Por qué surgen?
• Los orígenes de la química verde datan del año 1987, cuando la Comisión de Medio
Ambiente y Desarrollo de Naciones Unidas elaboró el Informe Bruntland, en el que
quedó definido el concepto de desarrollo sostenible. No obstante, no fue hasta 1991
cuando tomó impulso. Por aquel entonces, la Oficina de Prevención de la
Contaminación y Sustancias Tóxicas empezaba a plantearse la posibilidad de
desarrollar nuevos productos químicos o mejorar los existentes para favorecer al
medio ambiente y a la salud humana. De esta manera nace la química sostenible,
con el claro objetivo de reducir el uso o producción de sustancias peligrosas en el
diseño, fabricación y uso de los productos químicos.
8. • Durante el periodo previo al advenimiento de la legislación se acostumbrara la
liberación de los contaminantes en forma directa en el aire, agua y suelo. Por otro
lado, se pensaba que el decremento en la concentración de los contaminantes en el
medio era una solución suficiente para reducir los efectos de estas sustancias, lo que
es conocido como “la dilución en la solución de la contaminación” (Anastas, 1998).
• Posteriormente, con el avance en la normatividad y el conocimiento de los
mecanismos de acción de los contaminantes en el medio, se generaron límites para
la emisión de contaminantes al ambiente. La solución más adecuada para esto
parecía ser el uso de equipos de control de emisiones que sirvieran como barreras
para cumplir los requerimientos de la ley.
• En 1990 se aprobó el Acta para Prevención de la contaminación (Pollution
Prevention Act) en Estados Unidos, lo cual ayudó de manera importante a prevenir la
generación de contaminantes a través de medios como los controles de ingeniería, el
control de inventarios, la optimización de procesos y el desarrollo de química verde.
9.
10. Ventajas que supone frente a materiales viejos
•El uso de dióxido de carbono, sustancias en estado supercrítico (se consigue con altas
presiones y temperaturas y tiene propiedades de los gases y líquidos) y el uso de líquidos
iónicos (fluido constituido por iones. Se consideran como tal a las sales cuya temperatura
de fusión está por debajo de los 100ºC y suelen ser hidrolíticamente estables), son
sustitutivos del uso de disolventes orgánicos volátiles que se utilizan como medio de
reacción.
•Para minimizar el riesgo de toxicidad, se ha empezado a sustituir el benceno por el
tolueno (líquido derivado del benceno que se emplea como disolvente en la industria
química). También se reduce el impacto ambiental sustituyendo poco a poco materiales
derivados del petróleo por otros procedentes de aceites vegetales, como el de girasol, ya
que se degradan más fácilmente.
11. • El acetato de etilo es el sustituyente al metil-etil-cetona y al metil-isobutil-cetona. La
empresa Davy Processes Technology consigue producir acetato de etilo sin falta de
ácido acético. La planta será construida en China donde se usará etanol de la
fermentación de la soja como alimentación; el dióxido de carbono es convertido en
almidón por un proceso fotosintético, que es cosechado, fermentado a etanol y
convertido en acetato de etilo. Esta planta es la segunda construida que realiza este
proceso. Su capacidad es de 100 000 toneladas/año.
12. Impacto ambiental de su uso
• Nuevos materiales
• Entre otros principios, la química verde se basa en prevenir la formación de residuos, aumentar la
eficiencia energética, usar materias primas renovables y hacer síntesis con sustancias de toxicidad
reducida.
• Por ejemplo, el empleo de benceno, altamente cancerígeno, como disolvente se ha ido cambiando hacia el
uso del tolueno u otros disolventes de toxicidad mucho menor.
• Biocombustibles (biodiesel,bioetanol,biogas)
• Extintores
• Tintorería ecológica
• Polímeros (polietileno,polipropileno,poliuretano)
• Esterilización
• Biocatalisis
• Disolventes verdes
13. • Principios de la química sostenible
(en relación con el medio ambiente)
• Prevenir la formación de residuos
• Diseñar sustancias de baja toxicidad ambiental
• Las sustancias auxiliares (disolventes, agentes de separación…) deben de ser inocuas
• Las necesidades energéticas deben de ser consideradas en relación a sus impactos ambientales
• Las materias de partida deben ser renovables y no extinguibles
• La formación innecesaria de derivados debe de ser evitada en cuanto sea posible
• Los productos químicos han de ser diseñados de manera que al final de su función no persistan en el medio ambiente
14. • Biocombustibles
• Los biocombustibles contienen componentes
derivados a partir de biomasa, es decir,
organismos recientemente vivos o sus desechos
metabólicos. Los biocomponentes actuales
proceden habitualmente del azucar, trigo, maiz
o semillas oleaginosas.
15. • Biocombustibles
• Ventajas:
• La utilización de biocombustibles de origen vegetal produce una menor concentración de azufre por unidad de
energía en las emisiones.
• Los biocombustibles producen 50% menos de emisiones nocivas a la atmósfera, siempre que se utilicen los
procedimientos y técnicas adecuadas para su cultivo.
• Desventajas:
• En determinadas condiciones, debido a la utilización de fertilizantes nitrogenados, la utilización de
biocombustibles puede generar mayores emisiones de óxidos de nitrógeno que los combustibles fósiles.
• Las plantaciones para biocombustibles, en muchos países subdesarrollados, están desplazando y destruyendo
espacios naturales, entre ellos, selvas y bosques.
• La destrucción de vegetación, ha incidido directamente en la cantidad de CO2, que el proceso de fotosíntesis de la
planta es capaz de neutralizar, debido a que el tipo de cultivo sustituto tiene menor capacidad para "limpiar" el
aire.
• Sin duda, uno de los resultados desfavorables más importantes, es la incidencia directa sobre el sector alimentario.
Ya que grandes zonas de cultivos tradicionales han sido utilizadas para cultivos de biocombustibles. Impulsando la
competencia entre productos destinados a la alimentación y la producción de biodiesel, y por lo tanto el costo de
los productos alimenticios.
16. • Extintores
• El “coldfire” es un tipo de extintor que se ha fabricado a base de plantas haciendo que sea 100% natural y
limpio , respetando el ecosistema.Su desarrollo y tecnología lo convierte en una fórmula única en el
mundo para combatir incendios, desastres ecológicos y los grandes problemas de contaminación
ambiental existentes en el planeta, dando la oportunidad de recuperarse y volver a su estado natural
ecológico.
• Ventajas:
• En caso de emergencia se pueden aplicar directamente sobre las personas y reducir el riesgo de
quemaduras por causa de fuego o calor extremo
• Es seguro, rápido y limpio
• Reduce la densidad de los hidrocarburos del humo
• Extingue con rapidez cualquier tipo de incendio
• Suprime la emanación de gases y vapores cuando es aplicado sobre la superficie de hidrocarburos
• Suprime la contaminación de los humos negros en incendios protegiendo el medio ambiente
• Ayuda a reducir de manera importante la agresividad de los ácidos
• No tiene fecha de caducidad
17. • Extintores
• Desventajas
• La producción de los envases en los que se almacena requiere utilización de materiales que contaminan al
ser desechados.
• No sirve para todo tipo de fuegos
• Peligro de asfixia en lugares cerrados
• Deteriora equipos y aparatos
