Química verde y economía circular: los avances científicos de 2023

Sin lugar a duda, el año 2023 ha sido testigo de grandes desafíos, siendo uno de los más destacados el cambio climático. Y es que, es una realidad que la salud de nuestro planeta se resiente y recae en nosotros la responsabilidad de hallar un modelo de desarrollo sostenible, fundamentado en soluciones más limpias, seguras y respetuosas con el medio ambiente.

Como siempre, la respuesta está en la ciencia. Ella nos proporciona herramientas para reducir los gases de efecto invernadero, hacer un uso más eficiente de los recursos y minimizar los residuos, fomentando siempre que sea posible la economía circular.

Debido a que la química juega un papel esencial en el progreso de sectores aparentemente no vinculados entre sí, tales como la agricultura, la alimentación, la construcción o la energía, gran parte de estas soluciones necesitan de la implicación de las empresas de química industrial.

Y es que la industria química, con sus más de 3.300 empresas en España, interviene en prácticamente todas las cadenas de valor del resto de industrias. Por esto nos alegra saber que según los últimos datos de FEIQUE (2023) el sector químico es el primer inversor en I+D+i. De hecho, el crecimiento acumulado de inversión y gasto en I+D+i interna del periodo trascurrido desde 2000 a 2022 ha sido del 194%.

La apuesta por la innovación, enfocándola desde la química verde, es el principal motor de un mundo más sostenible y limpio. Desde Zschimmer & Schwarz España confiamos en ello y por eso dedicamos grandes esfuerzos a mejorar nuestros procesos de producción y desarrollar nuevos productos que permitan un uso más eficiente de los recursos

Aplicaciones innovadoras y sostenibles de la química verde

Como hemos comentado, es muy frecuente que nuevas soluciones sostenibles tengan como base la química. Recientemente ha habido grandes avances en este campo y la química ha contribuido al progreso de la economía circular mediante el desarrollo de nuevos productos, materiales y procesos. Gracias a ello se han mejorado de forma significativa la eficiencia de los recursos y de los procesos de producción. Te presentamos algunos de los proyectos más llamativos:

Eliminación del dióxido de carbono de los océanos

Un papel poco conocido de los océanos es su capacidad para absorber dióxido de carbono. Hasta hoy esta absorción no afectaba al agua del mar. No obstante, la gran cantidad de dióxido de carbono está empezando a alterar la química del agua de mar, un fenómeno conocido como acidificación del océano.

En la búsqueda de métodos eficientes para su eliminación, un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de Massachussetts (MIT) ha dado con un avance químico eficiente y factible.

La metodología se centra en la utilización de electrones reactivos para liberar protones al agua marina, lo que resulta en la liberación del dióxido de carbono disuelto en ella. El proceso comienza con la acidificación para transformar bicarbonatos inorgánicos disueltos en dióxido de carbono molecular, que se recoge como gas mediante aspiración. Luego, para restaurar los protones y el pH original del agua, se alimenta con otro conjunto de celdas con voltaje revertido antes de devolverla al océano.

Como destaca este artículo, la idea es integrar este sistema en infraestructuras ya existentes, como las plantas de desalinización: «La eliminación del dióxido de carbono representaría una simple adición a procesos ya en funcionamiento que devuelven grandes cantidades al océano».

Electrólisis del agua para producir hidrógeno verde

Otro de los avances químicos en materia de sostenibilidad tiene que ver con la electrólisis del agua para la producción de hidrógeno verde, según detalla este artículo de Europa Press. Este método emerge como una alternativa avanzada y respetuosa con el medioambiente en la generación de hidrógeno verde.

No obstante, esta técnica radica en la dependencia de catalizadores de metales preciosos como el iridio, el rutenio y el osmio, lo que dispara su coste. Para solucionarlo, en una nueva investigación se llevaron a cabo experimentos con aleaciones de estos metales para lograr una alternativa tan efectiva como rentable.

Los resultados destacaron la necesidad de seleccionar meticulosamente los materiales para lograr sinergias efectivas.

Alternativas al reciclado mecánico

En el ámbito del envasado, el PET figura como uno de los materiales más recurrentemente reciclados en la actualidad. Sin embargo, su reciclaje presenta diversas limitaciones, siendo algunos tipos de PET no aptos para procesos de reciclaje mecánico.

Con la intención de explorar alternativas al reciclaje mecánico, en 2022 se inició el proyecto RecyPET, respaldado por el Instituto Valenciano de Competitividad Empresarial (Ivace) con fondos de la Unión Europea a través de los Fondos Europeos de Desarrollo Regional (FEDER). Este proyecto se enfocó en el desarrollo de dos procesos distintos: despolimerización enzimática y despolimerización química.

La despolimerización basada en enzimas implicó la identificación de microorganismos capaces de producir enzimas que degradan los residuos de PET, descomponiéndolos en ácido tereftálico, un monómero que puede ser utilizado para la fabricación de nuevo PET reciclado. Por otro lado, el proceso de despolimerización química se llevó a cabo mediante solvólisis con etilenglicol, un compuesto químico que posibilita la descomposición del PET en un monómero utilizable como precursor para la producción de nuevo PET reciclado.

Conclusión: la química debe ser sostenible

Todos los sectores industriales, incluida la industria química, tienen una responsabilidad con el planeta y deben buscar soluciones que promuevan el desarrollo sostenible.

El objetivo es encontrar un modelo de producción que aproveche al máximo los recursos y reduzca la generación de residuos, los cuales deben revalorizarse, aprovechando el potencial de los avances químicos para que vuelvan a formar parte del ciclo de vida útil del producto.

En este sentido, la I+D es clave e impulsa el desarrollo de nuevos materiales, aplicaciones y procesos más limpios, eficientes y sostenibles, que nos permitan avanzar hacia un modelo de economía circular, que sea sostenible a la vez que rentable.