La Química Verde es una forma de diseñar productos y procesos químicos que reducen o eliminan el uso y la generación de sustancias peligrosas. Se basa en 12 principios que guían a los científicos a crear una química más segura y sostenible.
Los 12 Principios de la Química Verde
Estos principios son una guía para lograr la Química Verde:
- Prevención: Es mejor prevenir la generación de residuos que tratarlos o limpiarlos después. Ejemplo: Diseñar una reacción que use todos los átomos de los reactivos en el producto final, sin generar subproductos no deseados.
- Economía Atómica: Diseñar métodos sintéticos para maximizar la incorporación de todos los materiales usados en el proceso al producto final. Ejemplo: Una reacción que produce el producto deseado con un alto porcentaje de átomos utilizados de los reactivos es mejor que una que genera muchos desechos.
- Síntesis de Sustancias Químicas Menos Peligrosas: Siempre que sea posible, los métodos sintéticos deben diseñarse para usar y generar sustancias que posean poca o ninguna toxicidad para la salud humana y el medio ambiente. Ejemplo: Usar un solvente menos tóxico como agua en lugar de un solvente orgánico peligroso.
- Diseño de Sustancias Químicas Más Seguras: Los productos químicos deben diseñarse para ser eficaces sin ser tóxicos. Ejemplo: Crear pesticidas que solo afecten a las plagas objetivo sin dañar a los insectos beneficiosos o a los humanos.
- Disolventes y Auxiliares Más Seguros: El uso de sustancias auxiliares (por ejemplo, disolventes, agentes de separación, etc.) debe ser innecesario siempre que sea posible y, cuando se utilicen, deben ser inocuos. Ejemplo: Usar agua o dióxido de carbono supercrítico como solventes en lugar de benceno o cloroformo.
- Diseño para la Eficiencia Energética: Los requisitos energéticos deben reconocerse por sus impactos ambientales y económicos y deben minimizarse. Los métodos sintéticos deben llevarse a cabo a temperatura y presión ambiente siempre que sea posible. Ejemplo: Realizar una reacción a temperatura ambiente en lugar de calentarla a altas temperaturas, reduciendo el consumo de energía.
- Uso de Materias Primas Renovables: Una materia prima o insumo debe ser renovable en lugar de agotable siempre que sea técnicamente y económicamente viable. Ejemplo: Usar biomasa (materia orgánica de plantas y animales) en lugar de petróleo para producir plásticos.
- Reducción de Derivados: La derivatización innecesaria (uso de grupos de bloqueo, protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos) debe minimizarse o evitarse porque tales pasos requieren reactivos adicionales y pueden generar residuos. Ejemplo: Encontrar rutas sintéticas directas sin la necesidad de pasos de protección y desprotección.
- Catálisis: Los reactivos catalíticos (tan selectivos como sea posible) son superiores a los reactivos estequiométricos. Ejemplo: Usar un catalizador para acelerar una reacción en lugar de agregar grandes cantidades de un reactivo.
- Diseño para la Degradación: Los productos químicos deben diseñarse de manera que al final de su función se degraden en productos de degradación inocuos y no persistan en el medio ambiente. Ejemplo: Crear plásticos biodegradables que se descompongan naturalmente en el medio ambiente.
- Análisis en Tiempo Real para la Prevención de la Contaminación: Las metodologías analíticas deben desarrollarse aún más para permitir el monitoreo y control en tiempo real en el proceso antes de la formación de sustancias peligrosas. Ejemplo: Usar sensores en línea para monitorear la composición de una reacción y prevenir la formación de subproductos tóxicos.
- Química Inherente Más Segura para la Prevención de Accidentes: Las sustancias y la forma de una sustancia utilizada en un proceso químico deben elegirse para minimizar el riesgo de accidentes químicos, incluidos liberaciones, explosiones e incendios. Ejemplo: Usar reacciones químicas que no sean propensas a explosiones o incendios, o usar sustancias químicas menos volátiles.
Aplicar estos 12 principios ayuda a la Química Verde a reducir el impacto ambiental de la química y a crear un futuro más sostenible.
