De la polaroid a una filosofía verde: claves de la sostenibilidad en la industria química

Todos quietos con nuestra mejor sonrisa, un clic, un golpe de ‘flash’ y a esperar 60 segundos. En menos de un minuto, las figuras empiezan a aparecer por arte de magia. Están impresas sobre papel fotográfico mediante una técnica de autopositivado y revelado. Hoy, cuando con un dispositivo de bolsillo grabamos vídeos de calidad cinematográfica, la fotografía instantánea todavía nos sorprende. Hace 70 años, cuando Polaroid presentó la técnica, era casi magia. Sin embargo, siempre ha sido y sigue siendo cuestión de química.

La fotografía instantánea fue el buque insignia de la compañía estadounidense desde sus inicios. Sin embargo, producir el agente principal utilizado en esta técnica, la hidroquinona, generaba importantes cantidades de residuos y consumía mucha energía, algo que con el tiempo acabó convirtiéndose en un problema. Así fue hasta que, a finales del siglo XX, un ingeniero químico llamado John C. Warner dio con la tecla de la sostenibilidad.

En 1997 presentó un nuevo proceso, la llamada derivatización no covalente, que permitía reducir la cantidad de materias primas utilizadas y el consumo energético. Este proceso es hoy usado en muchos sectores de la industria química, desde la producción de fármacos y fertilizantes hasta la cosmética.

El desarrollo de la derivatización no covalente llamó enseguida la atención de la agencia medioambiental estadounidense –la EPA– y de su jefe de la oficina de prevención de la contaminación, Paul Anastas, amigo de infancia de Warner. Al año siguiente, en 1998, ambos publicaban un artículo en el que recogían las bases de la sostenibilidad de la industria química.

Los principios de la química verde

La filosofía detrás de la química verde descrita por Warner y Anastas persigue el diseño de productos y procesos químicos que permitan reducir o eliminar el uso de sustancias dañinas para las personas y el medioambiente. Este enfoque se articula hoy en 12 principios:

1. Prevención. Mejor evitar la generación de residuos que limpiarlos y tratarlos con posterioridad.
2. Eficiencia atómica. Los procesos deben lograr la máxima utilización de todas las materias primas usadas.
3. Síntesis segura. En la medida de lo posible, los procesos químicos industriales deben tener escasa toxicidad humana y ambiental.
4. Productos seguros. Los productos químicos finales deben también presentar una toxicidad escasa.
5. Disolventes seguros. En el mismo sentido, las llamadas sustancias auxiliares de la industria deben ser inocuas.
6. Eficiencia energética. Las necesidades energéticas deben optimizarse en sus impactos ambientales y económicos.
7. Fuentes renovables. Las materias de partida deben ser renovables en la medida en que resulte técnicamente posible.
8. Evitar la producción innecesaria de derivados.
9. Priorizar el uso de reactivos catalíticos, más selectivos que otros reactivos.
10. Biodegradabilidad. Los productos químicos no deben persistir en el medioambiente.
11. Polución. La formación de sustancias peligrosas debe ser monitorizada durante todo el proceso químico.
12. Prevención de accidentes. Las sustancias utilizadas en los procesos industriales deben ser elegidas para reducir la posibilidad de accidentes.

Algunos de estos principios forman parte de la propia esencia de la química. Otros no siempre encuentran acomodo en la industria, tanto por barreras técnicas como económicas. “Los procesos químicos industriales trabajan con sustancias explosivas, tóxicas, inflamables, corrosivas... La respuesta de la química industrial ha sido trabajar en condiciones de máxima seguridad para controlar los riesgos potenciales de esas sustancias que son peligrosas, pero parte esencial de los procesos”, explica Juan José Rodríguez, catedrático de ingeniería química de la Universidad Autónoma de Madrid.

La circularidad y los combustibles fósiles

“El afán de la industria química siempre ha sido cerrar sus balances de materia al máximo posible”, añade el ingeniero químico. “El ideal de la industria es que el mejor residuo es el que no se produce. Pero no siempre se puede. En la mayoría de los procesos químicos se generan residuos finales, sustancias que no forman parte de un producto comercial. Las salidas para estos residuos suelen ser el reciclado o el aprovechamiento energético”.

La idea de la economía circular lleva mucho tiempo presente en la cadena de valor de la industria química, de una forma u otra. El elemento clave es prevenir la generación de residuos mediante transformaciones más eficaces y reacciones químicas más selectivas, lo que evitará consumos de energía y emisiones innecesarias. Además, la industria es clave en el desarrollo de procesos de valorización y reciclaje de residuos que permiten que aquellos productos que habían sido descartados regresen a la cadena de valor.

Estos procesos no solo han sido útiles en clave interna, sino para avanzar en la circularidad de otras industrias. Cuando hablamos de tratamientos para utilizar los lodos de las depuradoras para generar biogás o la reutilización de aceites usados para producir biocombustibles hablamos, en esencia, de química. “La industria química es clave para la valorización y la reutilización de recursos, contribuye a la sostenibilidad del resto de industrias y, más en general, de toda la sociedad”, señala Juan José Rodríguez.

Durante 2019, la industria química generó ventas por valor de 3.700 millones de euros a nivel global. El mercado está liderado por China, mientras Europa en su conjunto –incluyendo países que no son de la Unión Europea­– sigue siendo el segundo mayor productor de sustancias químicas, según datos del Consejo Europeo de Industria Química. Es precisamente en Europa donde los principios de la química sostenible parecen haber arraigado con más fuerza.

Preocupados por el impacto

De acuerdo con la Comisión Europea, el 84 % de los ciudadanos de la UE está preocupado por el impacto que la industria química pueda tener en su salud. Al 90% le preocupa también el impacto en el medioambiente. Para reducir estos porcentajes de desconfianza en una industria que es vital para el bienestar de la región, la Comisión sostiene que el sector debe avanzar hacia su sostenibilidad, también teniendo en cuenta la necesidad de reducir el uso de combustibles fósiles.

“La industria química, como casi todos los sectores de la economía, es muy dependiente de los combustibles fósiles. La transición energética se está haciendo a medida que va siendo posible”, explica el experto de la Universidad Autónoma de Madrid. “La transformación no es fácil, hay cuestiones de índole tecnológico, social y de infraestructura por resolver”. Y eso dejando a un lado la industria petroquímica, que hoy por hoy no tiene sentido sin el petróleo.

“Las claves de la sostenibilidad de la industria química son reducir el impacto ambiental, aumentar la seguridad, lograr el aprovechamiento racional e integral de los recursos y mantener en todo esto la sostenibilidad y la viabilidad económica”, concluye el catedrático de ingeniería química. “Y no debe olvidarse la sostenibilidad social. Hay un porcentaje importante de la población que no aprovecha los beneficios de la química, como medicinas o tejidos, pero sí sufre el impacto de la industria”.