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El "biopetróleo", un combustible ecológico elaborado a partir de algas, podría ser una de las soluciones al incierto futuro energético, ya que al ritmo actual, expertos consideran que las reservas de crudo se agotarían en unos 50 años. Empresas como Aquaflow Bionomic Corporation, de Nueva Zelanda, o la española Bio Fuel-System desarrollan proyectos en el que las algas constituyen la fuente principal para producir este tipo de petróleo ecológico.
Elaborado a partir de fitoplancton, surge como una alternativa a biocombustibles como el bioetanol, uno de los responsables de la crisis mundial de alimentos.
Para producir bioetanol, por ejemplo, es necesario utilizar grandes cantidades de energía destinada al transporte de esos cultivos y al cuidado de la tierra. “Si obtienes esa energía de combustibles fósiles, acabas emitiendo más CO2 de lo que emitirías simplemente usando gasolina del coche", afirmó Harmut Michel, premio Nobel en Química, en una entrevista concedida al diario español El País.
Para producir bioetanol, por ejemplo, es necesario utilizar grandes cantidades de energía destinada al transporte de esos cultivos y al cuidado de la tierra. “Si obtienes esa energía de combustibles fósiles, acabas emitiendo más CO2 de lo que emitirías simplemente usando gasolina del coche", afirmó Harmut Michel, premio Nobel en Química, en una entrevista concedida al diario español El País.
"Para producir una tonelada de aceite de girasol, que corresponde a nueve millones de kilocalorías, se tienen que gastar 19 millones de kilocalorías para el cultivo, el tratamiento (...). Esto evidencia que al final, se emite dos veces más CO2 que con un petróleo fósil", asegura el presidente de la compañía española.
La producción de algas utilizadas para la producción de combustibles no es algo nuevo. A finales de la década del 70, Estados Unidos puso en marcha el llamado "Programa de Especies Acuáticas" debido a la crisis petrolera.
"Utilizamos las microalgas porque es un sistema de fotosíntesis eficaz. Recuperamos el ciento por ciento de la energía solar, en tanto con otros biocombustibles se recupera una parte ínfima de la planta".
Ahora, el principal problema para estas empresas productoras de "biopetróleo", es localizar cuáles son las especies con mayor densidad de aceite y las que producen más cantidad de combustible."Existen unas 40 mil especies registradas de algas, pero pueden existir unas cien mil. El problema es que no es tan fácil cultivar algas, y tener acceso al proceso", explica el presidente de Bio Fuel-System.
Otra de las grandes dificultades es que las algas contienen una gran cantidad de agua, lo que implica dificultades para su mantenimiento, transporte y manipulación. Lo cierto es que "en los océanos se encuentra la mayor biomasa del mundo" y allí se encuentran las algas, un petróleo ecológico que -según sus defensores- podría ser capaz de sustituir al petróleo fósil.
The Donlar Corporation es una pequeña Compañía fundada en 1990 cuyo cometido es el de elaborar productos beneficiosos para el medio ambiente. La Compañía desarrolló un proceso económico para obtener poliaspartato térmico (TPA) en gran cantidad ocasionando pocos o ningún producto de desecho. El poliaspartato es un biopolímero sintetizado a partir del ácido L-aspártico, un aminoácido natural. Debido en parte a sus grupos carboxilatos, tiene propiedades bastante similares a las de los poliacrilatos, de manera que pueden usarse como dispersantes, antiincrustantes o superaborbentes, pero además tienen la ventaja añadida de ser biodegradables.1 La biodegradación resulta de la descomposición del TPA en productos beneficiosos para el medio ambiente como el dióxido de carbono y el agua. Esto evita la necesidad de tener que eliminar el TPA durante el tratamiento de aguas residuales y su posterior vertido.
En el proceso desarrollado por la Donlar Corporation (Esquema 2), el TPA se produce primero por calentamiento del ácido aspártico a temperaturas por encima de los 180 °C para dar lugar a la polisuccinamida. Esta reacción es un paso de la polimerización, con eliminación de agua como único subproducto. Mediante el uso de catalizadores se pueden emplear temperaturas inferiores y tiempos más cortos de reacción. El rendimiento de producción de la polisuccinimida es ~ 97%.
El segundo paso del proceso utiliza una disolución acuosa de hidróxido sódico a 60 °C para transformar la polisuccinamida en poliaspartato. Debido a que el anillo puede abrirse de dos formas, se observan dos tipos de enlaces en el polímero, un enlace-a y un enlace-b.
Esquema 2. Síntesis del poliaspartato térmico
El Nissan Leaf es una pequeña berlina de cuatro puertas, movido por un motor de 80kW y 107 caballos, un motor alimentado exclusivamente por baterías de iones de litio… aquí, ni una gota de gasolina.No tiene tubo de escape, así que es un coche cero emisiones CO2. Las baterías se recargan no sólo con una conexión a la red eléctrica sino aprovechando también la energía cinética generada durante las fases de deceleración y frenada. Esto le dará una autonomía para 160km con una velocidad punta de 140km/h; disponible en 2010 en USA y Japón y en Europa en 2011-2012.
El Nissan Leaf lleva bien su nombre ya que purifica, de alguna manera, la cultura automovilística al poner al alcance de todos un vehículo cero emisiones. Si bien Nissan no dio detalles sobre sus costes dijo que estaría al alcance de todos. Si bien existe otros coches eléctricos, como el Mitsubishi i-MiEV por ejemplo, el Leaf es el primer coche diseñado para ser exclusivamente eléctrico y no para adaptarse a una carrocería existente, aunque tiene cierto parecido con el Nissan Tiida.
Las baterías se recargan mediante dos tomas de corrientes ocultas debajo del logo de Nissan en la parte frontal. Una carga al 80% puede tardar entre 25 y 30 minutos, ahora sólo cabe esperar a que se pongan en marcha las infraestructuras necesarios en nuestras carreteras para que podamos repostar sin quedar tirado por la autovía. El coste de una recarga sería de unos 3,29€, teniendo en cuenta las tarifas eléctricas actuales.
¿Qué hacer con la basura? Buena pregunta. Y, por suerte, varias respuestas para dar. Para muchos la basura comienza a ser vista con interés, lista para ser reciclada y reutilizada hábilmente. Entre sus múltiples usos podemos destacar este súper ladrillo que ha sido bautizado como Bitublock.Es increíble que el ingeniero John Forth haya reparado en los residuos para crear un ladrillo que es seis veces más resistente que el concreto.
Estos ladrillos son fabricados enteramente con basura y lo mejor de todo es que los desperdicios seleccionados son los que menos son considerados a la hora del reciclaje. Partículas de vidrio, escoria metalúrgica, lodo del alcantarillado, ceniza producida por los incineradores industriales y ceniza de combustible pulverizado de las centrales eléctricas son algunos de los materiales involucrados en estos ladrillos. En el Reino Unido han logrado unir los desperdicios con betún hasta formar estos poderosos bloques.
Sin dudas, se trata de un gran invento pues además de contribuir con estructuras fabricadas con material reciclado han logrado encontrar un buen cauce para este tipo de desperdicios que normalmente no se aprovechan y perjudican al medio ambiente. ¿Quieren saber algo más? Pues encima son más baratos que los tradicionales y requieren menos energía para su fabricación.
Su creador no ha colgado la toalla con este invento sino que ya se encuentra trabajando junto a Salah Zoorob de la Universidad de Nottingham en otro producto llamado Vegeblock, que no es otra cosa que un ladrillo fabricado con desechos de aceite vegetal. ¡Un aplauso para el ingeniero!
Sin dudas, se trata de un gran invento pues además de contribuir con estructuras fabricadas con material reciclado han logrado encontrar un buen cauce para este tipo de desperdicios que normalmente no se aprovechan y perjudican al medio ambiente. ¿Quieren saber algo más? Pues encima son más baratos que los tradicionales y requieren menos energía para su fabricación.
Su creador no ha colgado la toalla con este invento sino que ya se encuentra trabajando junto a Salah Zoorob de la Universidad de Nottingham en otro producto llamado Vegeblock, que no es otra cosa que un ladrillo fabricado con desechos de aceite vegetal. ¡Un aplauso para el ingeniero!
A estas alturas cada vez hay más productos ecológicos. Sin embargo, sorprende que ahora exista un nuevo tipo de cemento que es mucho más amigable con el medio ambiente. Teniendo en cuenta que la producción de cemento, estimada en 2.500 millones de toneladas al año, causa el 5 por ciento de las emisiones de CO2 a nivel mundial esta innovación es muy importante y sienta precedente.Desarrollado por la empresa Novacem, se trata de un nuevo tipo de cemento fabricado a partir de óxido de magnesio y otros minerales que sustituyen el carbonato de calcio y así es como logra emitir una menor cantidad de CO2 que el cemento tradicional durante su proceso de elaboración. Por otra parte, este nuevo cemento absorbe más CO2 a lo largo de su ciclo que vida que el emitido durante su fabricación.
Basta remitirse a los números para dar cuenta de la mejora: cada tonelada de producción emite 0,4 toneladas de CO2 mientras que a lo largo de su vida absorbe 1 tonelada de CO2. Además, hay que tener en cuenta que cada tonelada de cemento tradicional produce 0,8 toneladas de CO2.
Si bien esta compañía ha innovado con el producto, hay otras empresas que también están desarrollando nuevos modos de fabricación de cemento que son menos nocivos con el medio ambiente.
La enorme cantidad de residuos cotidianos no deja de ser un grave inconveniente que aún no ha encontrado un camino saludable. Si bien hay proceso de reciclado y separación de basura, todavía hay muchos interrogantes en torno a este problema.
Es por eso que el diseñador San Hoon Lee ha desarrollado un dispositivo muy particular llamado Green Cycle que se ocupa de aprovechar los desperdicios. La forma de utilizarlo es verdaderamente sencilla pues sólo hay que arrojar la basura en la base del Cycle para que los residuos comiencen a descomponerse hasta transformarse en fertilizantes que ayudarán a que la planta ubicada en la parte superior del dispositivo comience a crecer.
Al mismo tiempo, el dispositivo cuenta con una luz indicadora que comienza a encenderse a medida que la planta crece. Cuando la luz toca la base del dispositivo indica que los vegetales están listos para el consumo, transformándose en deliciosos productos completamente orgánicos. Este producto puede ubicarse en cualquier sitio pues apenas ocupará un rincón.
Es por eso que el diseñador San Hoon Lee ha desarrollado un dispositivo muy particular llamado Green Cycle que se ocupa de aprovechar los desperdicios. La forma de utilizarlo es verdaderamente sencilla pues sólo hay que arrojar la basura en la base del Cycle para que los residuos comiencen a descomponerse hasta transformarse en fertilizantes que ayudarán a que la planta ubicada en la parte superior del dispositivo comience a crecer.
Al mismo tiempo, el dispositivo cuenta con una luz indicadora que comienza a encenderse a medida que la planta crece. Cuando la luz toca la base del dispositivo indica que los vegetales están listos para el consumo, transformándose en deliciosos productos completamente orgánicos. Este producto puede ubicarse en cualquier sitio pues apenas ocupará un rincón.
¿Cuántas bolsas plásticas utiliza una persona a lo largo de la vida? Una respuesta difícil de imaginar aunque sin dudas son muchas, muchas bolsas. Más de lo que el medio ambiente puede resistir.Pero lo curioso es que a pesar de que todos sabemos del daño que provocamos al utilizar estas bolsas en apariencia inocentes seguimos utilizándolas aún cuando hay otras opciones al alcance de la mano. Si bien aún no es moneda corriente, cada vez hay más personas que optan por las bolsas ecológicas y así es como aportan su pequeño grano de arena en la defensa del planeta.
Las bolsas Cooliflower son una verdadera alternativa pues se trata de unas bolsas reutilizables fabricadas en algodón orgánico certificado. Además son doblemente ecológicas pues con su compra se colabora con el proyecto de reforestación de Ceroco2, compensando 100 kg de CO2, es decir el equivalente al consumo eléctrico de tres semanas en un hogar.
Cómodas y en varias versiones, podemos optar por estas bolsas para así contribuir con el cuidado del medio ambiente.
Desde siempre los ecologistas han renegado de las pilas debido a su enorme poder de contaminación.
Si bien las cifras no son exactas, se sabe que una sola pila alcalina puede contaminar cerca de 175.000 litros de agua debido a sus componentes químicos –mercurio, zinc, níquel, cadmio, entre otros- y a la corrosión de sus carcasas.
Su efecto contaminante es tan pero tan grande que algunos fabricantes han pensado alternativas viables para reemplazar a las clásicas baterías. Primero fueron las pilas recargables que, como es obvio, evitan los desperdicios apenas se agota la batería y ahora Fuji ha presentado unas nuevas baterías ecológicas que si bien no son recargables logran una contaminación sensiblemente inferior gracias a sus componentes.
Las Fuji EnviroMAX fueron presentadas en el CES 2009 y se trata de pilas que prometen no contaminar el ambiente debido a que no contienen químicos como cadmio o mercurios así como otros metales pesados y sustancias dañinas. Incluso las carcasas de estas baterías serían verdes pues han sido fabricadas en plástico reciclable. Lo mismo sucede con el empaquetamiento, diseñado con materiales reciclables.
Además de ecológicas, estas pilas son efectivas pues prometen durar más que las alcalinas.
Si bien las cifras no son exactas, se sabe que una sola pila alcalina puede contaminar cerca de 175.000 litros de agua debido a sus componentes químicos –mercurio, zinc, níquel, cadmio, entre otros- y a la corrosión de sus carcasas.
Su efecto contaminante es tan pero tan grande que algunos fabricantes han pensado alternativas viables para reemplazar a las clásicas baterías. Primero fueron las pilas recargables que, como es obvio, evitan los desperdicios apenas se agota la batería y ahora Fuji ha presentado unas nuevas baterías ecológicas que si bien no son recargables logran una contaminación sensiblemente inferior gracias a sus componentes.
Las Fuji EnviroMAX fueron presentadas en el CES 2009 y se trata de pilas que prometen no contaminar el ambiente debido a que no contienen químicos como cadmio o mercurios así como otros metales pesados y sustancias dañinas. Incluso las carcasas de estas baterías serían verdes pues han sido fabricadas en plástico reciclable. Lo mismo sucede con el empaquetamiento, diseñado con materiales reciclables.
Además de ecológicas, estas pilas son efectivas pues prometen durar más que las alcalinas.
Ecuación 1b
(Haz click para ampliar la tabla 3)
La mayoría de los químicos han medido la eficacia de una reacción mediante el rendimiento porcentual, pero esto sólo constituye una parte de la historia. Si consideramos la reacción anterior en la que se han empleado un total de 4.13 g de reactivos (0.8 g de 1-butanol, 1.33 g de NaBr y 2.0 g de H2SO4), en las mejores condiciones sólo obtendremos 1.48 g del producto deseado, la pregunta que deberíamos hacernos es ¿"qué pasa con el resto (4.13 g -1.48 g = 2.7 g) de la masa de los reactivos"?. La respuesta es que terminan en productos secundarios (NaHSO4 and H2O) que pueden ser de desecho, no usados, tóxicos o no reciclables/reutilizados. Como mucho un 36% (1.48 g/4.13 g X 100) de la masa de los reactivos finalizan en el producto deseado. Y si el rendimiento porcentual es del 81% ¡sólo un 29% (.81 X .36 X 100) de la masa de los reactivos terminan realmente en el producto deseado!
En un esfuerzo por promover el conocimiento de los átomos de los reactivos que se incorporan en el producto deseado y aquellos que se desperdician (o que se incorporan en productos no deseados), Barry Trost ha desarrollado el concepto de la economía del átomo. En 1998 Trost recibió el premio de Presidential Green Chemistry Challenge Award por este concepto.
Para ilustrarlo, reconsideremos la reacción de sustitución nucleófila en medio ácido, resaltando en verde en la Ecuación 1b todos los átomos que se incorporan en el producto deseado, mientras que aquellos que se desperdician aparecen en marrón. De la misma forma, los átomos del producto deseado están en verde y los átomos que componen los productos de desecho en marrón. La Tabla 3 provee de otra visión de la economía del átomo para esta reacción. En las columnas 1 y 2 de esta tabla aparecen las fórmulas y los pesos fórmula de los reactivos (PF). En verde (columnas 3 y 4) estan los átomos y pesos de los átomos de los reactivos que se incorporan en el producto deseado (4), en marrón (columnas 5 y 6) aparecen los átomos y pesos de los átomos de los reactivos que terminan en los productos secundarios no deseados. Fijándonos en la última columna de esta tabla, puede apreciarse que de todos los átomos de los reactivos (4C, 12H, 5O, 1Br, 1Na y 1S) sólo 4C, 9H, y 1Br se utilizan en el producto deseado mientras que el resto (3H, 5O, 1Na, 1S) se desperdician formando parte de productos de desecho. ¡ Este es un ejemplo de una pobre economía del átomo! . Una aplicación lógica al concepto de la economía del átomo de Trost,
(Haz click para ampliar la tabla 3)es calcular el porcentaje de la economía del átomo. Ello se obtiene tomando la relación de la masa de los átomos utilizado (137) y la masa tota de los átomos de todos los reactivos (275) multiplicando por 100. Como se muestra a continuación, esta reacción sólo alcanza un 50% de economía del átomo.
% Economía del Átomo = (PF de los átomos utilizados/PF de todos los reactivos) X 100
= (137/275) X 100 = 50%
De esta manera, en el mejor de los casos (si el rendimiento de la reacción fuera del 100%), sólo la mitad de la masa de los reactivos se incorporarían en el producto deseado, mientras que el resto daría lugar a producto secundarios no deseados.
Durante los pasados 10-15 años se han venido realizado esfuerzos para desarrollar limpiadores que sean menos dañinos para el medio ambiente, pero que tengan la misma eficacia que los organotin. Idealmente estos compuestos deberían ser:
- Rápidamente degradados en el medio ambiente, y rápidamente separados del sedimento, dando como resultado: concentraciones no peligrosas para el medio ambiente, y biodisponibilidad limitada.
- Ser tóxicos sólo a los organismos a los que van dirigidos a concentraciones medioambientales.
- Producir una bioconcentración mínima.
Uno de los avances más significativos en el área de limpiadores ha sido el realizado por la compañía Rohm and Haas Company con la creación del SEA-NINE® 211. La importancia para el medio ambiente de la creación del Sea-Nine 211 ha sido recoconcido con la concesión del premio Presidential Green Chemistry Challenge Award en 1996. El Sea-Nine 211 ganó este prestigioso premio en la categoría de "diseño de productos químicos menos tóxicos que las alternativas actuales". El ingrediente activo del Sea-Nine 211, es el 4,5-dicloro-2-n-octil-4-isotiazolina-3-ona (DCOI), que es miembro de la familia de las isotiazolinas de limpiadores.
El DCOI actúa manteniendo una ambiente de crecimiento hostil para los organismos marinos. Cuando un organismo se adhiere al casco (tratado con DCOI), la proteína en la zona de adhesión al casco, reacciona con el DCOI. Esta reacción impide el uso de estas proteínas para otros procesos metabólicos. Por consiguiente, el organismo se despega en busca de superficies más favorables para su crecimiento.
Dupont tiene una larga historia en el reciclado de plásticos. Fueron los primeors en reprocesar mecánicamente el PET comenzando en 1988. La historia de Dupont es la historia de la producción, uso y reciclado de poliésteres. Enfocados en el problema del reciclado del PET, Dupont desarrolló cuatro objetivos, de acuerdo con Mike Harnagel, vicepresidente y director general de Dupont Films. Estos objetivos fueron:
- Evitar el vertido de los materiales de desecho de poliéster .
- Aumentar el conocimiento del aspecto verde de los materiales de poléster al público .
- Reducir el consumo general de los derivados del petróleo.
- Mantener el valor químico del poliéster .
Para lograr estos objetivos Dupont desrrolló una tecnología de reciclado completamente nueva. A este proceso verde se le conoce como Tecnología de Regeneración del Poliéster (Petretec). La compañía invirtió 12 millones de dólares en transformar una planta existente para operar con la nueva tecnología de recuperación. El proceso Petretec puede tratar films de poliéster, fibras y plásticos con niveles de contaminantes muchos mayores que los aceptados en el reciclado mecánico como material reciclable. El proceso Petretec utiliza reacciones químicas basadas esencialmente en "descondensar" las moléculas de poliéster.
El proceso Petretec comienza con la determinación de los niveles de contaminantes en el PET de desecho. Cualquier PET que contenga metales, tintes u otros materiales que interferirían en el reciclado son separados y destinados al reciclado mecánico, vertido o incineración. El PET remanente se disuelve en DMT a temperaturas por encima de los 220 C, formándose una disolución de desecho de PET en DMT. En una reacción de transesterificación despolimerizante el PET reacciona con metanol para producir los monómeros originales del polímero, como se muestra debajo. La reacción se lleva a cabo a escala industrial en un reactor de metanolisis a 260-300 C, y una presión de 340-650 kPa.
Del reactor de metanolisis, el DMT y el etilen glicol (EG), mezclados con un exceso de metanol se pasan a través de una columna de eliminación de metanol. El metanol eliminado de esta manera se recicla en el proceso. El DMT y el EG forman un azeótropo que impide su separación por destilación. Para conseguir esto, los químicos de la Dupont añaden p-toluato de metilo (MPT) en este punto del proceso Petretec. Con ello se forma un azeótrop de MPT y EG, que permite la separación del DMT de los otros dos componentes. El destilado MPT/EG forma una solución de dos capas. La superior está enriquecida con MPT y puede reciclarse en el proceso. El DMT sigue una destilación fraccionada para aumentar su pureza.
Una energía alternativa, o más precisamente una fuente de energía alternativa es aquella que puede sustituir a las energías o fuentes energéticas actuales, ya sea por su menor efecto contaminante, o fundamentalmente por su posibilidad de renovación.
En la actualidad se siguen buscando soluciones para resolver esta crisis inminente. Las energías renovables en las que se trabaja actualmente son:
* La energía eólica que es la energía cinética o de movimiento que contiene el viento, y que se capta por medio de aerogeneradores o molinos de viento.
* La energía hidráulica, consistente en la captación de la energía potencial de los saltos de agua, y que se realiza en centrales hidroeléctricas.
* La energía mareomotriz, que se obtiene de las mareas (de forma análoga a la hidroeléctrica).
* La undimotriz, a través de la energía de las olas.
* La energía solar, recolectada de forma directa en forma de calor a alta temperatura en centrales solares de distintas tipologías, o a baja temperatura mediante paneles solares domésticos, o bien en forma de electricidad utilizando el efecto fotoeléctrico mediante paneles fotovoltaicos.
* La energía geotérmica, producida al aprovechar el calor del subsuelo en las zonas donde ello es posible.
* La biomasa, por descomposición de residuos orgánicos, o bien por su quema directa como combustible.
La discusión energía alternativa/convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que las energías alternativas, aun siendo renovables, también son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrán un límite máximo de explotación. Por tanto, incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Es por ello por lo que surge el concepto del Desarrollo sostenible.
En la actualidad se siguen buscando soluciones para resolver esta crisis inminente. Las energías renovables en las que se trabaja actualmente son:
* La energía eólica que es la energía cinética o de movimiento que contiene el viento, y que se capta por medio de aerogeneradores o molinos de viento.
* La energía hidráulica, consistente en la captación de la energía potencial de los saltos de agua, y que se realiza en centrales hidroeléctricas.
* La energía mareomotriz, que se obtiene de las mareas (de forma análoga a la hidroeléctrica).
* La undimotriz, a través de la energía de las olas.
* La energía solar, recolectada de forma directa en forma de calor a alta temperatura en centrales solares de distintas tipologías, o a baja temperatura mediante paneles solares domésticos, o bien en forma de electricidad utilizando el efecto fotoeléctrico mediante paneles fotovoltaicos.
* La energía geotérmica, producida al aprovechar el calor del subsuelo en las zonas donde ello es posible.
* La biomasa, por descomposición de residuos orgánicos, o bien por su quema directa como combustible.
La discusión energía alternativa/convencional no es una mera clasificación de las fuentes de energía, sino que representa un cambio que necesariamente tendrá que producirse durante este siglo. Es importante reseñar que las energías alternativas, aun siendo renovables, también son finitas, y como cualquier otro recurso natural tendrán un límite máximo de explotación. Por tanto, incluso aunque podamos realizar la transición a estas nuevas energías de forma suave y gradual, tampoco van a permitir continuar con el modelo económico actual basado en el crecimiento perpetuo. Es por ello por lo que surge el concepto del Desarrollo sostenible.
El proceso de transesterificación consiste en combinar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja como residuo de valor añadido propanotriol (glicerina) que puede ser aprovechada por la industria cosmética, entre otras.
Procesos industriales
En la actualidad existen diversos procesos industriales mediante los cuales se pueden obtener biodiésel. Los más importantes son los siguientes:
1. Proceso base-base, mediante el cual se utiliza como catalizador un hidróxido. Este hidróxido puede ser hidróxido de sodio (sosa cáustica) o hidróxido de potasio (potasa cáustica).
2. Proceso ácido-base. Este proceso consiste en hacer primero una esterificación ácida y luego seguir el proceso normal (base-base), se usa generalmente para aceites con alto índice de acidez.
3. Procesos supercríticos. En este proceso ya no es necesario la presencia de catalizador, simplemente se hacen a presiones elevadas en las que el aceite y el alcohol reaccionan sin necesidad de que un agente externo, como el hidróxido, actúe en la reacción.
4. Procesos enzimáticos. En la actualidad se están investigando algunas enzimas que puedan servir como aceleradores de la reacción aceite-alcohol. Este proceso no se usa en la actualidad debido a su alto coste, el cual impide que se produzca biodiésel en grandes cantidades.
Diagrama Flujo de Proceso
El Biodiesel esta compuesto por esteres metílicos de ácidos grasos producidos a través de una reacción de Transesterificación.
Estos esteres al reaccionar con alcohol y un catalizador forman Biodiesel y glicerol.
Es un combustible elaborado a partir de aceites vegetales o grasas animales, apto como sustituyente parcial o total del diesel, sin que resulten necesarias conversiones, ajustes o regulaciones especiales del motor.
El Biodiesel es un combustible obtenido a partir de aceites vegetales que funciona en cualquier motor Diesel.
La utilización de combustibles vegetales, en motores Diesel, es casi tan antigua como el mismo motor. El inventor del motor Diesel, Rudolf Diesel utilizó en el año 1900 aceite de maní como combustible, para una demostración de la adaptabilidad del motor. Se han hecho numerosos trabajos experimentales sobre la utilización de combustibles vegetales entre los años 1930 – 1940. La crisis del petróleo en los fines de la década del 70 y comienzos del 80, acompañados de la incertidumbre reinante sobre lo que podía acontecer con los recursos no renovables, especialmente sobre los derivados del petróleo, reflotó la idea de los biocombustibles.
Actualmente, existen cientos de artículos escritos de todas partes del mundo sobre la utilización de aceites vegetales (en especial Biodiesel) como combustibles. Estos combustibles han pasado de ser experimentales, y ya forman parte de la canasta de combustibles habituales. Varios aceites han sido probados para Biodiesel. Generalmente estos aceites, han sido aquellos que abundan en el país de la investigación. En Estados unidos, el aceite de soya es el que ocupa un primer lugar en su utilización, en Europa es el de la colza ,mientras que en países de clima tropical, se esta investigando el aceite de coco, o el de palma. Se ha llegado a probar grasa animales y aceites de cocona usados entre otros ,pero no todos han tenido resultados satisfactorios, aparecieron problemas de incrustaciones y depósitos de sólidos en los conductos, problema de temperatura, combustión, etc.
El Biodiesel es un combustible obtenido a partir de aceites vegetales que funciona en cualquier motor Diesel.
La utilización de combustibles vegetales, en motores Diesel, es casi tan antigua como el mismo motor. El inventor del motor Diesel, Rudolf Diesel utilizó en el año 1900 aceite de maní como combustible, para una demostración de la adaptabilidad del motor. Se han hecho numerosos trabajos experimentales sobre la utilización de combustibles vegetales entre los años 1930 – 1940. La crisis del petróleo en los fines de la década del 70 y comienzos del 80, acompañados de la incertidumbre reinante sobre lo que podía acontecer con los recursos no renovables, especialmente sobre los derivados del petróleo, reflotó la idea de los biocombustibles.
Actualmente, existen cientos de artículos escritos de todas partes del mundo sobre la utilización de aceites vegetales (en especial Biodiesel) como combustibles. Estos combustibles han pasado de ser experimentales, y ya forman parte de la canasta de combustibles habituales. Varios aceites han sido probados para Biodiesel. Generalmente estos aceites, han sido aquellos que abundan en el país de la investigación. En Estados unidos, el aceite de soya es el que ocupa un primer lugar en su utilización, en Europa es el de la colza ,mientras que en países de clima tropical, se esta investigando el aceite de coco, o el de palma. Se ha llegado a probar grasa animales y aceites de cocona usados entre otros ,pero no todos han tenido resultados satisfactorios, aparecieron problemas de incrustaciones y depósitos de sólidos en los conductos, problema de temperatura, combustión, etc.
Termitas: bioreactores en miniatura que producen biocombustibles a partir de biomasa.
Las enzimas presentes en los microorganismos que se desarrollan en el tracto intestinal de las termitas son biorreactores en miniatura capaces de fragmentar la compleja cadena polimérica de la celulosa en unidades mucho más pequeños de azucares que constituyen el alimento de la termita. En el campo de la biotecnología, esas enzimas podrían incorporarse en procesos de fermentación, lo cual permitiría obtener biocombustibles de desechos de madera y otros residuos agroindustriales.
Las termitas pueden convertirse a corto plazo en un elemento base para la producción de biocombustibles, dijo el director del Programa de la ONU para el Medio Ambiente (PNUD), Achim Steiner.
En una columna que publicó el diario brasileño Gazeta Mercantil, Steiner señaló que las termitas albergan microbios capaces de transformar de "forma eficiente y económica los residuos de madera en azúcares para la producción de etanol".
"Estados Unidos está invirtiendo miles de millones de dólares en combustibles alternativos; una parte de los cuales fue destinado a las termitas", dijo Steiner, que inició una vista a Brasil. "Estudios semejantes están siendo realizados en laboratorios de insectos tropicales de Kenia con financiamiento europeo", agregó.
Señaló que "en pocos años" la tecnología de termitas podría superar a la de la caña de azúcar o del maíz, con las cuales Brasil y Estados Unidos producen, respectivamente, etanol como sustituto de la gasolina.
El reciclaje se inscribe en la estrategia de tratamiento de residuos de las Tres Erres:
Reducir, acciones para reducir la producción de objetos susceptibles de convertirse en residuos.
Reutilizar, acciones que permiten de volver a emplear un producto para darle una segunda vida, con el mismo uso u otro diferente.
Reciclar, el conjunto de operaciones de recogida y tratamiento de residuos que permiten reintroducirlos en un ciclo de vida.
El reciclaje supone una contribución importante.
Biocatalizador quiere decir “catalizadores de la vida”, los biocatalizadores actúan sobre los seres vivos. Aquí entra el concepto de las enzimas. Las enzimas son proteínas que catalizan reacciones químicas en los seres vivos, son biocatalizadores porque están dentro de las células y producen reacciones biológicas.
Las enzimas están en el metabolismo de los seres vivos, es decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su velocidad. No hacen factibles las reacciones imposibles, sino que solamente aceleran las que espontáneamente podrían producirse. Ello hace posible que en condiciones fisiológicas tengan lugar reacciones que sin catalizador requerirían condiciones extremas de presión, temperatura o pH. Las enzimas usualmente trabajan a 37°C y pH=7 aunque hay que recalcar que hay enzimas que trabajan a condiciones extremas dentro del mismo organismo, sobre todo condiciones de pH por ejemplo las que actúan en el estomago que trabajan a pH´s menores a 2.5.
La velocidad de reacción al utilizar enzimas aumenta en un cierto grado debido a que se necesita menos energía de activación para que se lleve a cabo la reacción, esto se entiende de mejor manera en el siguiente gráfico:
APLICACIONESEl uso Biocatalizadores Enzimaticos es la solución para el tratamiento de aguas residuales de efluentes urbanos e industriales.
Mediante el uso del complejos enzimáticos que van a precipitar reacciones químicas, liberando oxígeno molecular convirtiendo un medio anaerobio en uno aerobio. permitiendo la proliferación de vida en estas aguas.
La grave crisis ambiental y energética que enfrenta nuestro planeta compromete a científicos, investigadores y técnicos en la búsqueda de soluciones eficientes para el tratamiento de los residuos industriales y domiciliarios, minimizando los daños ambientales, recuperando y reciclando todo lo posible, para un mejor uso.
- Biocombustibles
- Extintores
- Tintoreria ecologica
- Polimeros
- Esterilización
- Síntesis verde viagra
- Biocatalisis
- Disolventes verdes
- Energia
- El rio de Cuyahoga en Ohio estaba tan contaminado que ardio de modo espontaneo.
- El accidente de Bhopal, India, libero isocianato de metilo. Murieron cerca de 4000 personas.
- Un vertido accidental de dioxinas y otros productos en Seveso, Italia, En 1976 causo la muerte de muchos animales de granja y problemas de salud a personas.
El bioetanol se obtiene a partir de la remolacha (u otras plantas ricas en azúcares), de cereales, de alcohol vínico o de biomasa, mediante un proceso de destilación. En España la producción industrial emplea principalmente cereal como materia prima básica, con posibilidad de utilizar los excedentes de la industria remolachera transformados en jugos azucarados de bajo costo. En general, se utilizan tres familias de productos para la obtención del alcohol:
- Azúcares, procedentes de la caña o la remolacha, por ejemplo.
- Cereales, mediante la fermentación de los azúcares del almidón.
- Biomasa, por la fermentación de los azúcares contenidos en la celulosa y hemicelulosa.
El esquema general de fabricación del bioetanol muestra las siguiente fases en el proceso:
• Dilución: Es la adición del agua para ajustar la cantidad de azúcar en la mezcla o (en última instancia) la cantidad de alcohol en el producto. Es necesaria porque la levadura, usada más adelante en el proceso de fermentación, puede morir debido a una concentración demasiado grande del alcohol.
• Conversión: La conversión es el proceso de convertir el almidón/celulosa en azúcares fermentables. Puede ser lograda por el uso de la malta, extractos de enzimas contenidas en la malta, o por el tratamiento del almidón (o de la celulosa) con el ácido en un proceso de hidrólisis ácida.
• Fermentación: La fermentación alcohólica es un proceso anaeróbico realizado por las levaduras, básicamente. De la fermentación alcohólica se obtienen un gran número de productos, entre ellos el alcohol.
• Destilación o Deshidratación: La destilación es la operación de separar, mediante calor, los diferentes componentes líquidos de una mezcla (etanol/agua). Una forma de destilación, conocida desde la antigüedad, es la obtención de alcohol aplicando calor a una mezcla fermentada.
El alcohol etílico o etanol es un producto químico obtenido a partir de la fermentación de los azúcares que se encuentran en los productos vegetales, tales como cereales, remolacha, caña de azúcar, sorgo o biomasa. Estos azúcares están combinados en forma de sacarosa, almidón, hemicelulosa y celulosa. Las plantas crecen gracias al proceso de fotosíntesis, en el que la luz del sol, el dióxido de carbono de la atmósfera, el agua y los nutrientes de la tierra forman moléculas orgánicas complejas como el azúcar, los hidratos de carbono y la celulosa, que se concentra en la parte fibrosa la planta.
El bioetanol se produce por la fermentación de los azúcares contenidos en la materia orgánica de las plantas. En este proceso se obtiene el alcohol hidratado, con un contenido aproximado del 5% de agua, que tras ser deshidratado se puede utilizar como combustible. El bioetanol mezclado con la gasolina produce un biocombustible de alto poder energético con características muy similares a la gasolina pero con una importante reducción de las emisiones contaminantes en los motores tradicionales de combustión. El etanol se usa en mezclas con la gasolina en concentraciones del 5 o el 10%, E5 y E10 respectivamente, que no requieren modificaciones en los motores actuales.
El bioetanol se produce por la fermentación de los azúcares contenidos en la materia orgánica de las plantas. En este proceso se obtiene el alcohol hidratado, con un contenido aproximado del 5% de agua, que tras ser deshidratado se puede utilizar como combustible. El bioetanol mezclado con la gasolina produce un biocombustible de alto poder energético con características muy similares a la gasolina pero con una importante reducción de las emisiones contaminantes en los motores tradicionales de combustión. El etanol se usa en mezclas con la gasolina en concentraciones del 5 o el 10%, E5 y E10 respectivamente, que no requieren modificaciones en los motores actuales.
VENTAJAS
- Competitivo frente a otras tecnologías que reducen la contaminación.
- Complementa todas las nuevas tecnologías de diesel para reducción de gases contaminantes.
- Rendimiento similar al del combustible diesel.
- No requiere nueva infraestructura ni adiestramiento.
- No es necesario cambiar o convertir motores.
- No altera el equipo de mantenimiento.
- No altera el tiempo de recarga de combustibles.
- No altera el torque.
- No altera el consumo.
- Mejora notablemente la lubricación en el circuito y en la bomba de inyección.
- Mejora las condiciones de funcionamiento invernal.
- Mejora las condiciones anti-explosion e incendio.
- La mezcla se puede hacer en el momento de carga o previamente.
- La mezcla es estable y no se separa en fases.
- Los esteres de soja se guardan en tanques similares a los de gasoil, no son tóxicos y no forman mezclas explosivas con el aire.
IMPACTO AMBIENTAL
- Reduce en los escapes la fracción de carbono en partículas.
- Reduce la cantidad de monóxido de carbono.
- Reduce la cantidad de hidrocarburos no quemados.
- Reduce la emisión de hidrocarburos aromáticos policíclicos.
- Reduce la cantidad de óxidos de azufre.
- Los motores diesel ofrecen un beneficio neto de 45 a 71 % menos de emisiones de C02 en comparación con la gasolina.
- Los cultivos de semillas de aceite vegetal absorben el C02 mientras crecen, por lo que en el balance no hay aumento en las emisiones.
IMPACTO ECONÓMICO
- Aparición de un nuevo marcado.
- Valor agregado al material de base (semillas de aceite).
- Inversiones en plantas y equipos.
- Mayor cantidad de empleos.
- Mayor base tributaria por las operaciones de planta e impuestos de utilidades.
El biodiesel es un combustible reemplazante del diesel de petróleo, producido a partir de recursos naturales renovables como ser aceite vegetal, grasa animal, y aceites comestibles reciclables. Ejemplos de materia prima utilizada para hacer el biodiesel son: aceite de soja, de canola, de algodón, de girasol, de maíz, sebo, tocino, y grasa amarilla. El Proyecto Biodiesel de la ASA/USB/NBB utilizo biodiesel producido a partir del aceite de soja.
Químicamente, el biodiesel se define como esteres mono alquílicos de ácidos grasos de cadenas largas derivados de lípidos naturales. El biodiesel es típicamente producido a través de reacciones de aceites vegetales o grasa animal con metanol o etanol en la presencia de un catalizador para producir glicerina y biodiesel. El combustible usado en este programa utiliza metanol para la esterificación del aceite vegetal y es químicamente referido como ester metilico . En los Estados Unidos, ha sido registrado en la Agencia de Protección Ambiental como un combustible puro o como un aditivo de combustible y es un combustible legal para el comercio.
El biodiesel es un combustible alternativo el cual puede ser usado en forma pura, o mezclado con diesel de petróleo, para ser usado en la combustión de motores de compresión
El biodiesel es un combustible alternativo el cual puede ser usado en forma pura, o mezclado con diesel de petróleo, para ser usado en la combustión de motores de compresión
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El biodiesel puede ser usado de cualquiera de las siguientes maneras:
- Como combustible puro (B 100).
- Como combustible mezclado con petrodiesel (B20).
- Como un aditivo del petrodiesel (Menor de 1% a 5%).
- Donde sea que el petrodiesel #l o #2 (kerosene o diesel)sea usado.
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Se han invertido 1.400 millones de Euros, y esto ha permitido que el conjunto de la industria química haya reducido en un 50% las emisiones por cada unidad producida. Del mismo modo se han reducido los vertidos el 78%, es decir, a una quinta parte de los generados en 1993.
La industria española invirtió 1.482,6 millones de euros en protección ambiental en 2001, un 1.9% mas que el año anterior. La industria química fue la que mas invirtió con un total de 141.349 millones de euros.
La UMU desarrolla tecnologías respetuosas con el medio ambiente basadas en propiedades de las enzimas
La UMU desarrolla tecnologías respetuosas con el medio ambiente basadas en propiedades de las enzimas. El Grupo de Biotecnología de la Universidad de Murcia (UMU) ha desarrollado nuevas tecnologías en el ámbito de la 'química verde', respetuosas con el medio ambiente, basadas en la síntesis de compuestos de interés industrial a partir de las propiedades de las enzimas.
La industria española invirtió 1.482,6 millones de euros en protección ambiental en 2001, un 1.9% mas que el año anterior. La industria química fue la que mas invirtió con un total de 141.349 millones de euros.
La UMU desarrolla tecnologías respetuosas con el medio ambiente basadas en propiedades de las enzimas
La UMU desarrolla tecnologías respetuosas con el medio ambiente basadas en propiedades de las enzimas. El Grupo de Biotecnología de la Universidad de Murcia (UMU) ha desarrollado nuevas tecnologías en el ámbito de la 'química verde', respetuosas con el medio ambiente, basadas en la síntesis de compuestos de interés industrial a partir de las propiedades de las enzimas.
La Biorefinería A3w es un sistema de instalación modular encaminado a la transformación de los efluentes líquidos y residuos sólidos que se originan en la producción del aceite de oliva, en energías renovables y materiales orgánicos de gran valor.
Las instalaciones pueden procesar los siguientes materiales:
Las instalaciones pueden procesar los siguientes materiales:
- Efluentes líquidos provenientes de la producción de aceite de oliva.
- Alperujo resultante de sistema de 2 y 3 fases.
- Aceite de oliva de baja calidad, por ejemplo el resultante de la extracción química del alperujo, diversos aceites vegetales y grasas usadas.
- Aguas residuales orgánicas procedentes de lecherias, mataderos y explotaciones agrícolas.
Y, según el tipo de producto y la línea de producción, transformarlos en los siguientes productos:
- Aceite de oliva (apto para la alimentación)
- Biodiesel (carburante)
- Huesos de aceituna (combustible)
- Pelets (combustible, abono, comida para animales)
- Biogas (energía eléctrica, energía térmica, frío, vapor)
- Agua para riego
- Compost
Una biorefinería es una estructura que integra procesos de conversión de biomasa y equipamiento para producir comustibles, energía y productos químicos a partir de la biomasa. El concepto de biorefinería es análogo al de refinerías de petróleo, que producen múltiples combustibles y productos a partir del petróleo. Las biorefinerías industriales han sido identificadas como el camino más prometedor para la creación de una nueva industria basada en la biomasa.
Discovery Networks Latin America/US Hispanic (DNLA/USH), una división de la empresa global número uno de medios con base en la vida real Discovery Communications, anunció el lanzamiento de “Descubre el Verde”, una iniciativa regional que promueve un estilo de vida ecológicamente propicio. El anuncio da continuidad al reciente lanzamiento global en múltiples plataformas de la iniciativa Planet Green de Discovery Communications, la cual incluye el lanzamiento a principios del 2008 en Estados Unidos, del primer canal de televisión dedicado al estilo de vida ecológico con programación las 24 horas del día, los 7 días de la semana.
“Descubre el Verde” se lanzará en América Latina bajo el marco “Planet Green”, con programas especiales, herramientas interactivas y destinos de Internet dedicados exclusivamente al tema en español y portugués; de igual manera se suma el programa de responsabilidad social de la empresa en la región, Discovery en la Escuela. La iniciativa será respaldada por una inversión sin precedente de cincuenta millones de dólares que hará Discovery Communications en contenido original para celebrar, preservar y proteger el medio ambiente.
“Descubre el Verde” se lanzará en América Latina bajo el marco “Planet Green”, con programas especiales, herramientas interactivas y destinos de Internet dedicados exclusivamente al tema en español y portugués; de igual manera se suma el programa de responsabilidad social de la empresa en la región, Discovery en la Escuela. La iniciativa será respaldada por una inversión sin precedente de cincuenta millones de dólares que hará Discovery Communications en contenido original para celebrar, preservar y proteger el medio ambiente.
El proceso de degradación se inicia en el momento en que el polietileno o polipropileno son extruídos con la inclusión de una pequeña cantidad de aditivo d2w™.
Este aditivo inicia el lento rompimiento de los enlaces carbono-carbono en la molécula del plástico, reduciendo el peso molecular, lo que, eventualmente produce una pérdida de fortaleza y reduce las otras propiedades de la molécula. Los estabilizantes aseguran la vida útil necesaria para cada aplicación específica. Por ejemplo, una bolsa de basura puede requerir una vida útil de 18 meses antes de que pierda sus propiedades, mientras que una bolsa de pan puede necesitar sólo unas pocas semanas.
El sistema d2w™ no necesita un ambiente biológicamente activo para iniciar la degradación; se degradará en cualquier lugar, ¡aún en la superficie! Esta cualidad es muy importante en la solución de los serios problemas de desechos plásticos que no son recolectados y se dejan desperdigados en el entorno. Por esta razón específica, los plásticos “totalmente oxo-biodegradables” son superiores a los “biodegradables” que requieren de un ambiente biológicamente activo (por ejemplo ser enterrados o quemados) para que se inicie el proceso de degradación.
Este aditivo inicia el lento rompimiento de los enlaces carbono-carbono en la molécula del plástico, reduciendo el peso molecular, lo que, eventualmente produce una pérdida de fortaleza y reduce las otras propiedades de la molécula. Los estabilizantes aseguran la vida útil necesaria para cada aplicación específica. Por ejemplo, una bolsa de basura puede requerir una vida útil de 18 meses antes de que pierda sus propiedades, mientras que una bolsa de pan puede necesitar sólo unas pocas semanas.
El sistema d2w™ no necesita un ambiente biológicamente activo para iniciar la degradación; se degradará en cualquier lugar, ¡aún en la superficie! Esta cualidad es muy importante en la solución de los serios problemas de desechos plásticos que no son recolectados y se dejan desperdigados en el entorno. Por esta razón específica, los plásticos “totalmente oxo-biodegradables” son superiores a los “biodegradables” que requieren de un ambiente biológicamente activo (por ejemplo ser enterrados o quemados) para que se inicie el proceso de degradación.
La tabla abajo describe las principales alternativas tecnológicas y sus propiedades. Las principales características diferenciales son:
Los hechos a continuación fueron extraídos de materiales de terceros y demuestran claramente los efectos ambientales nocivos de los plásticos, los cuales podrían ser evitados mediante el uso de la tecnologia degradble d2w®. Los hechos escogidos son apenas una muestra del gran número de informaciones disponibles internacionalmente.
Tales hechos también son parte de un conjunto mayor de hechos similares, los cuales estan siendo utilizados como parte de un material de marketing inovador utilizado para promover los productos y aditivos con tecnología d2w®.
Tales hechos también son parte de un conjunto mayor de hechos similares, los cuales estan siendo utilizados como parte de un material de marketing inovador utilizado para promover los productos y aditivos con tecnología d2w®.
HECHOS
- Los plásticos pueden demorar hasta 400 años para descomponerse. Casi todo el plástico ya fabricado aún está por ahi, en algún lugar.
- Cerca de un 56% de la basura plástica está compuesta por embalajes usados. 3/4 de esto proviene del uso doméstico.
- La población mundial consume 1 millón de bolsas plásticas por minuto, lo que significa casi 1,5 billones por día y mas de 500 billones por año. Es el residuo que más contamina las ciudades y campos, perjudica animales, entorpece el drenaje urbano y ríos, contribuyendo a las inundaciones.
- Más del 80% de todos los plásticos son utilizados apenas una vez y después descartados.
- 800 kilos de plásticos fueron encontrados en el estómago de una ballena muerta en Normandía. Cada año mueren miles de tortugas, ballenas, focas y pájaros en las mismas condiciones.
- El 21 de Noviembre de 2005 encuentran una tortuga de la especie Láud (Dermochelys Coriacea), muerta en la costa de Berisso (Buenos Aires, Argentina) de 1.8 metros de largo y caso 500Kg de peso, asfixiado por ingerir plástico.
- Un 15% de los residuos de la recolección selectiva está compuesto por plásticos.
- 2 177 799 toneladas de residuos plásticos post consumo fueron generados en Brasil en el 2004. De este total sólo 359.133 toneladas fueron reciclados.
- Más del 50% de los residuos encontrados en el mar están compuestos de alguna forma de plástico.
- Si usted alinea todos los vasos plásticos descartables fabricados en sólo un día, harán un círculo alrededor de la tierra.
- Cerca de un 90% de los embalajes plásticos se convierten en basura 6 meses depués de compradas.
d2w® y el internacionalmente conocido logotipo de la gota alrededor son marcas registradas utilizadas para identificar una variedad de productos plásticos semi-rígidos y flexibles totalmente degradables, también una variedad de aditivos únicos. Cuando están incluidos en el proceso de manufactura normal, ellos provocan la descomposición del plástico, de forma total y segura, en agua, dióxido de carbono y una pequeña cantidad de biomasa.
Plásticos tradicionales son materiales particularmente versátiles y resistentes. En verdad, su robustez es una de las causas de su inmenso suceso, en innumerables aplicaciones en nuestra vida cotidiana. Hasta ahora, esta misma característica provoca grandes volúmenes de desechos plásticos, los cuales quedan obstruyendo rellenos sanitarios y otros lugares para la destinación de residuos. Además de esto, una porción significativa de la basura descartada, la cual tiene una pésima apariencia y, muchas veces es nociva a la vida salvaje, esta compuesta de materiales plásticos.
Es un hecho! En el mundo se han producido plásticos desde los años 30. Menos de un 5% de esta producción fue incinerado. Todo el resto continúa en algún lugar del planeta.
La biodegradabilidad es la propiedad que tienen algunas sustancias químicas para que los microorganismos las conviertan en sustrato, mediante energía y sustancias como aminoácidos, tejidos y organimos. La degradación de los productos pueden producirse por degradación aerobia o degradación anaeróbica.
El tiempo que tardan los microorganismos en descomponer el material pueden ser variable, como por ejemplo:
- Canillas de plástico: 450 años
- Bolsas de plástico: 12 a 20 años
- Botella de vidrio: cerca de 4000 años
- Calcetines hechos de lana: 1 a 5 años
- Cáscara de naranja: 6 meses
- Cáscara de plátano: 2 a 10 días
- Cuerda: 3 a 14 meses
- Envases de leche: 5 años
- Estaca de madera: 2 a 3 años
- Estaca de madera pintada: 12 a 15 años
- Filtros de cigarrillos: 1 a 2 años
- Hierro: 10 000 años
- Papel: 2 a 5 meses
- Pañuelos hechos de algodón: 1 a 5 meses
- Telas de nylon: 30 a 40 años
- Vasos de aislante térmico de poliestireno: 1 a 100 años
- Zapatos de cuero: 25 a 40 años
Ahora se producen aproximadamente 7 millones de libras por año de ibuprofeno (6 mil millones de tabletas) a través de un proceso 'verde' que produce aproximadamente 99 por ciento menos desperdicios que el proceso al que reemplaza. Sólo son necesarios tres pasos, el disolvente anhidro HF, utilizado en el primer paso, se recupera y reutiliza, y el segundo y tercer paso son catalíticos.
La Química Verde es el diseño e implementación de productos y procesos químicos que reducen los desechos e intentan eliminar la generación de sustancias peligrosos. Existen 12 principios de la química verde:- Prevenir los desechos: Los desechos deben prevenirse en lugar de tratarse o limpiarse después de que se han generado.
- Maximizar la economía atómica: Los métodos sintéticos deben maximizar la incorporación de todos los materiales utilizados en un proceso, en el producto final, de tal manera que se reduzcan al mínimo los residuos.
- Utilizar menos procesos peligrosos: Los métodos sintéticos deben utilizar reactivos y generar desechos con una toxicidad mínima para la salud y el ambiente.
- Diseñar sustancias químicas más seguras: Los productos químicos deben diseñarse para tener una toxicidad mínima.
- Utilizar disolvente más seguros: Se debe hacer uso mínimo de disolventes, de agentes de separación y de otras sustancias auxiliares en una reacción.
- Diseñar para la eficiencia energética: Deben minimizarse los requerimientos energéticos para los procesos químicos, si es posible con reacciones realizadas a temperatura ambiente.
- Utilizar materias primas renovables: Las materias primas deben provenir de fuente renovables cuando sea factible.
- Minimizar derivados: La síntesis debe diseñarse con el uso mínimo de grupos protectores para evitar paso extras y reducir los desechos.
- Utilizar catalizadores: Las reacciones deben ser catalíticas en lugar de estequiométricas.
- Diseñar para la degradación: Los productos deben diseñarse para ser biodegradables al final de su tiempo de vida útil.
- Monitorear la contaminación en tiempo real: Los procesos deben monitorearse en tiempo real por la formación de sustancias peligrosas.
- Prevenir accidentes: Las sustancias y los procesos químicos deben minimizar el potencial de incendios, explosiones y otros accidentes.
La química orgánica en el siglo XX cambió al mundo, al darse nuevos medicamentos, insecticidad, adhesivos, textiles, tintes, materiales de construcción, compuestos y todo tipo de polímeros. Pero todos estos avances no vinieron sin un costo: todo proceso químico produce desechos que deben tratarse, incluyendo los disolventes de la reacción y productos secundarios tóxicos que pueden evaporarse en el aire o filtrarse en aguas subterráneas, si no se disponen de forma apropiada. Aún productos secundarios aparentemente inofensivos, deben enterrarse de forma segura o de lo contrario aislarse.Puede que nunca sea posible hacer que la química orgánica sea completamente benigna, pero el conocimiento de que los problemas ambientales ocasionados por varios procesos químicos han aumentado dramáticamente en años recientes, ha dado lugar al surgimiento del movimiento llamado QUÍMICA VERDE.
