La química se viste de verde, para demostrar que la ciencia se puede hacer de forma diferente
Por: Luna Julieth Manrique Mateus
La química verde invita a buscar nuevas formas de hacer ciencia generando un menor impacto ambiental. Un caso práctico es la extracción asistida por enzimas, donde a partir de residuos orgánicos se pueden extraer biomoléculas minimizando el uso de reactivos químicos.
Aunque la química ha evolucionado de la mano del hombre a través del tiempo con el fin de mejorar la protección de los cultivos, los productos comerciales y los medicamentos. Esta ha causado daños no intencionados a las personas y al planeta dejando una mala imagen ante la sociedad donde la palabra químico(a), se ha convertido en un sinónimo de algo peligroso, perjudicial o negativo. A esta idea, se le suma todo aquel rastro que la química suele dejar por donde pasa debido al uso e inadecuada manipulación de algunas sustancias tóxicas ocasionando problemas de contaminación.
Es en relación con este gran deterioro del medio ambiente que hoy en día la química busca redimirse implementando nuevas estrategias que conlleven a la sostenibilidad ambiental la cual porta el nombre de Química Verde.
Química verde, el nuevo color de la ciencia.
La química verde es aquella motivación que nos lleva a pensar en cómo hacer las cosas de forma diferente en como minimizar el impacto evitando los daños antes de que ocurran partiendo así del diseño de productos y procesos que reduzcan o eliminen la generación de sustancias peligrosas promoviendo a su vez el uso de materias primas renovables como alternativa a las empleadas actualmente permitiéndole a las empresas aminorar los efectos ambientales asociados a su actividad mejorando la eficiencia, el ahorro de recursos y energía. Según la US Environmental Protection Agency (EPA), la química verde es el "uso de la química para la prevención de la contaminación, el diseño de productos químicos y procesos benéficos para el ambiente" es por eso que se ha convertido en una herramienta imprescindible a la hora de revertir el impacto negativo generado por los procesos químicos, tanto a la salud humana como al ambiente.
Cada paso cuenta
Los 12 principios de la química verde propuestos originalmente por Paul Anastas y John Warner en su libro Green Chemistry, theory and practice en 1998 constituyen y marcan las pautas para diseñar procesos innovadores junto con productos sostenibles que contribuyen a la sociedad, la economía y el entorno; al considerar factores medioambientales centrándose en las fuentes renovables y el ahorro de energía. Y aunque se es consciente que la aplicación de todos los principios de forma simultánea muchas veces no es posible, estos sí que se pueden aplicar a cada proceso que se involucre en el ciclo de vida de los materiales, de forma que el impacto no se desplace a otras partes del proceso sino que se tenga en consideración el ciclo completo comenzando desde su adquisición, siguiendo con su manufactura, distribución y uso. Dichos principios se presentan y describen a continuación:
Imagen 1. Los 12 principios de la química verde
De acuerdo con la imagen es importante tener en cuenta que cada principio es un pequeño paso que guía el cómo y por dónde comenzar. Ya que si lo que se busca es realizar química de forma consciente es importante asegurar el efecto que causa cada proceso y no solo el impacto final.
¿Cómo podemos hacer las cosas diferentes en química?
El hacer las cosas de una forma distinta dentro de la química ya es una realidad, un claro ejemplo de esto es la extracción asistida por enzimas (EAE), que es un método muy efectivo y a la vez eficaz, que consiste, en extraer compuestos encontrados en pequeñas cantidades dentro de las plantas como los antioxidantes naturales (los cuales son una molécula que tiene la capacidad de retrasar y/o evitar la oxidación de otras moléculas), mediante el uso de enzimas, que son un grupo de proteínas cuya función es actuar o servir como un catalizador, es decir, que tenga la capacidad de modificar la velocidad de una reacción química
Este método presenta una serie de ventajas como lo son la eficiencia a la hora de su extracción, su desempeño, pero sobre todo disminuir o evitar el uso de solventes químicos altamente tóxicos.
Un ejemplo de aplicación de la química verde, es la técnica de extracción asistida por enzimas, donde semillero de investigación de Biotecnología del Centro de Gestión industrial-Sena, está aprovechando los residuos vegetales generados en una plaza de mercado para obtener moléculas de interés industrial mediante procesos que minimicen el uso de reactivos químicos. Es por ello que actualmente se están haciendo ensayos de hidrólisis enzimáticas de estos residuos, utilizando una celulasa bacteriana, enzima producida por una bacteria que es capaz de romper la celulosa presente en el material vegetal, facilitando así la extracción de compuestos como las pectinas qué están presentes al interior de estos residuos y pueden ser utilizadas en la fabricación de bebidas y alimentos. En las siguientes imágenes se presentan algunos de los resultados obtenidos a partir de estos ensayos donde se evidencia la degradación de la celulosa presente en los residuos y la obtención de pectinas a partir de estos.
Imagen 2. Proceso de obtención de pectinas
¿Qué nos deja todo esto?
Actualmente las reglas de la química se escriben de forma diferente, nace una química por la que los químicos deben poner en juego sus conocimientos y creatividad, donde se deja atrás la palabra que le advierte a las personas que algo es peligroso y tóxico para su salud, se comienza a pensar en el ahorro de recursos y energía. Se inicia la tendencia de emplear nuevas técnicas que le evite a las grandes industrias seguir cayendo en el círculo vicioso de contaminación, entre ellas la extracción asistida por enzimas, la cual no solo facilita el proceso de extracción de biomoléculas, sino que permite la disminución drástica del consumo de sustancias químicas contaminantes del medio ambiente
Agradecimiento
Agradecimiento a la instructora Etna Sanchez y a la instructora Jaquelin Mojica por el apoyo en la investigación.
Filiación institucional de los entrevistadores:
Luna Julieth Manrique Mateus Aprendiz programa química aplicada a la industria SENA – CGI Regional Distrito Capital, Grupo de investigación en procesos industriales, semillero de investigación Biotec. Luna.manrique11@misena.edu.co.