El lado ecológico de la química

Investigadores del Departamento de Química Orgánica de la Universidad de Córdoba (UCO), liderados por el catedrático José María Marinas Rubio, someten a estudio diferentes tipos de catálisis con la finalidad de obtener materiales respetuosos con el Medio Ambiente que, además, permitan remediar los efectos causados hasta el momento. Asimismo, los aplican a procesos químicos de sectores como el petroleoquímico, el farmacéutico o la agricultura. Estas investigaciones se enmarcan en el proyecto de excelencia denominado Catálisis y Fotocatálisis Heterogéneas aplicadas a la Química Sostenible (Química Verde), al que la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia ha concedido 200.000 euros.




La Química afronta hoy día un nuevo desafío: la contaminación ambiental. Compuestos químicos procedentes de la industria, del campo -como los pesticidas-, los hidrocarburos producidos por los medios de transporte... son algunos de los responsables de la destrucción progresiva de la atmósfera. Pero el aire no es el único perjudicado; los suelos y el mar también se ven agredidos por esta situación.


Investigadores que trabajan en este proyecto de excelencia, coordinado por José María Marinas Rubio
Buenas prácticas y consejos para conservar el Planeta ya no son suficientes y deben entrar en juego otros procesos para mitigar los efectos de la contaminación ambiental. De ahí que en los años 90 surgiera la Química Sostenible, también denominada Química Verde, y basada en doce principios fundamentales. Sin embargo, para algunos autores, como veremos más adelante, los conceptos Química Verde y Química Sostenible, no son iguales.

De los 12 Principios de la Química Verde, el 9º se refiere, específicamente, a la Catálisis, parte de las Ciencias Experimentales sobre la que investiga un grupo de científicos de la Universidad de Córdoba con la finalidad de aplicarla a la obtención de materiales respetuosos con el Medio Ambiente y que, además, permite remediar los efectos causados hasta el momento.

Esta novena regla afirma que “los reactivos y procesos catalizados (tan selectivos como sea posible) son preferibles a los estequiométricos”.

“La Química Verde postula el desarrollo de una química que prescinda de todo riesgo de contaminación ambiental o que ésta quede reducida al mínimo. El concepto Química Sostenible relaciona además eco-eficiencia, crecimiento económico y calidad de vida en términos de un análisis coste/beneficios”, expone José María Marinas Rubio, catedrático de Química Orgánica de la UCO.

Por este motivo, los investigadores cordobeses están sintetizando y caracterizando una serie de materiales sólidos benévolos con el medio ambiente, que serán utilizables como catalizadores y fotocatalizadores heterogéneos aplicables en procesos químicos así como en la descontaminación ambiental.

Entre estos catalizadores se encuentra una pléyade de compuestos sólidos que van desde los convencionales, como la alúmina, sílice, fosfatos de aluminio y otros fosfatos metálicos, etc., a otros de última generación como los denominados zeolitas y zeotipos, dióxidos de titanio modificados, compuestos organometálicos soportados o enzimas inmovilizadas, como lipasas. Todos estos compuestos y sistemas se enmarcan en el campo de la nanoquímica y la nanotecnología.


Estos científicos diseñan catalizadores ecológicos que remedien además la contaminación ambiental
Aplicación industrial, agrícola y alimentaria

Estos materiales se están aplicando a reacciones químicas de interés industrial que, a su vez, no contaminen el medio ambiente. “Para ello será preciso intentar modificar procesos químicos que, en la actualidad, son contaminantes. Entre ellos se encuentran la hidrogenación de compuestos orgánicos mediante el proceso conocido como hidrogenación catalizado por transferencia de hidrógeno, en el que se utiliza un compuesto que origina hidrógeno cuando otro se lo solicita. Se evita así la peligrosidad del hidrógeno libre y se reproducen procesos biomiméticos, es decir, que tienen lugar en los seres vivos”, advierte Marinas.

Fuera del laboratorio, estos materiales tendrán otros usos. Uno de ellos es la obtención de biodiesel, empleando como catalizadores, fundamentalmente, enzimas lipasas y lipasas soportadas, que realizarán el proceso de transesterificación (con metanol) de triglicéridos.

También se utilizarán en agricultura, puesto que “los materiales, convenientemente elegidos, se utilizarán en la destrucción de plaguicidas”, señala el responsable de este proyecto de excelencia denominado Catálisis y Fotocatálisis Heterogéneas aplicadas a la Química Sostenible (Química Verde) y al que la Consejería de Economía, Innovación y Ciencia ha concedido 200.000 euros.

Al mismo tiempo, a través de un programa de calidad del aceite de oliva virgen sobre determinación de herbicidas en estos aceites andaluces, estos científicos han puesto a punto métodos de cromatografía de gases-masas/masas y de cromatografía de líquidos-masas/masas.

“Se trata, por una parte, de garantizar que nuestros aceites estén libres de herbicidas a concentraciones tan bajas como unas pocas partes por billón, utilizando para ello las técnicas mas avanzadas cuantificadoras de identificación. En otra línea distinta, con la espectrometria de masas de isotopos estables (una técnica analítica de última generación) llevamos durante 5 años realizando una base de datos de aceites andaluces que creemos puede ser útil para apoyar a las denominaciones de origen”.

Además de prevenir la contaminación, los investigadores de la UCO tratarán de descontaminar lo ya contaminado. “Mediante catálisis y fotocatálisis heterogéneas, es decir, aplicando materiales sólidos, destruiremos compuestos y materiales que ya están contaminando la atmósfera, aguas y el medio ambiente, en general. De esta forma, nuestros descendientes no se verán condicionados por acciones que, momentáneamente, parece han mejorado nuestra existencia, pero que han comprometido, gravemente, su futuro”, afirma Marinas.

Fuente: Andalucía Investiga