20-05-2011- Los trabajos del Centro de Investigación en Química Sostenible (CIQSO) el primero creado en Andalucía, representan el 15 por ciento de la investigación de la Universidad de Huelva.

Firma: Esther Colchero

Los desastres medioambientales de gran magnitud que han tenido lugar en los últimos años - como la emisión incontrolada de gas de una planta de pesticidas de la India o el vertido de crudo en México en 2010, entre otros muchos- han ido creando una conciencia internacional basada en la necesidad de un control medioambiental. EEUU como primera potencia mundial estableció como prioridad la reducción de vertidos contaminantes (escape de derivados de petróleo, gas, residuos tóxicos) para resolver los problemas medioambientales -a través del Acta de prevención de la contaminación (Pollution Prevention Act). Con este documento surgió un plan centrado en la prevención como estrategia más efectiva que el control de los problemas medioambientales. Pero no fue hasta 1991, cuando EEUU lanzó la primera iniciativa del Programa de Química Sostenible (Green Chemistry Program) para reconducir la investigación a métodos sintéticos alternativos más sostenibles y limpios. Europa se sumó a estas actuaciones y en España, en el año 2005, nace la Plataforma Tecnológica Española de Química Sostenible (SusChem – ES). Posteriormente, en enero de 2010, la Universidad de Huelva (UHU) crea el Centro de Investigación en Química Sostenible (CIQSO).

Bajo el lema Investigar para prevenir y como respuesta a este movimiento internacional aparece CIQSO el primer Centro de Investigación en Química Sostenible en Andalucía, según asegura su director Pedro Pérez. Una institución donde los proyectos científicos representan un 15 por ciento del conjunto total de los estudios de la UHU -según datos extraídos de la última memoria de Investigación de la universidad y que pone de manifiesto el papel del centro en el campo de la investigación en la Onubense. En 2010, CIQSO lideró cinco proyectos del Plan Nacional (con una dotación de 389.862 euros) y cinco proyectos de Excelencia financiados por la Junta de Andalucía con 1.041.8999 euros. Estos trabajos de investigación se distribuyen en tres grupos: Catálisis Homogénea, Contaminación Ambiental y Fotoquímica.

El grupo de Catálisis Homogénea trabaja principalmente en el campo de la investigación básica orientada, aunque también lleva a cabo estudios que se enmarcan en el campo de la ciencia aplicada “en colaboración con empresas locales como Cepsa Química” y que por lo tanto está centrada “en problemas que tienen interés para la industria”, explica Pedro Pérez, también coordinador de la investigación de Catálisis Homogénea. Este equipo trabaja actualmente en la transformación de hidrocarburos (moléculas formadas por carbono e hidrógeno) para la obtención de nuevas sustancias de elevado valor añadido, es decir, sustancias que se puedan aplicar para la invención de compuestos útiles para la ciencia, pero siempre en la línea de los postulados enunciados por la Química Sostenible. Uno de los objetivos básicos de este grupo “es el uso de materias primas (preferentemente renovables), eliminación de residuos y evitar el uso de reactivos tóxicos y nocivos”, relata el responsable del centro.

Otra de las líneas de investigación se centra en buscar la rentabilidad del metano, un gas abundante pero inerte, ya que cuesta transformarlo en otros compuestos, como indica el químico Pedro Pérez. De tal manera que los expertos se centran precisamente en obtener moléculas de valor añadido “se trata de buscar la conversión de metano en productos oxigenados como el metanol o derivados de ácido, que son materiales de partida importantes en la industria química”, explica Pedro Pérez.

En la línea de buscar la rentabilidad de sustancias con grandes reservas en el planeta, este grupo de expertos trabaja en el benceno, una molécula que puede ser muy útil para el sector farmacéutico y la industria química. Acaban de formular un proceso para obtener ibuprofeno a partir del benceno de manera respetuosa con el medio ambiente. Un hallazgo más en esta línea de hacer química sostenible y un hecho positivo si se tiene en cuenta que el sector farmacéutico es el que más residuos genera, “para la generación de un kilo de un producto farmacéutico puede generarse 50 kilos de desechos” ejemplifica el catedrático Pedro Pérez.

Asimismo trabajan con el oxazol, un compuesto orgánico aromático, y la esfingosina (clase importante de lípidos de las membranas celulares de animales y vegetales) esta última de interés por ser una molécula importante en los procesos de información del cerebro. Además, estos químicos expertos estudian para modificar las propiedades del plástico y proporcionarles características adhesivas, una técnica ya existente, pero que hasta ahora no era respetuosa con el medioambiente. Todos estos procesos químicos procuran “generar menos residuos para que la química sea más eficiente y requiera menos consumo energético y menos coste”, sentencia el director de CIQSO, a la vez que “atendemos las demandas de las empresas locales”.

En esta consecución para lograr ‘Química Verde’ el grupo de investigación de Catálisis Homogénea presentó el pasado año dos patentes, un procedimiento para la oxidación catalítica de benceno a fenol y otro, para la oxidación catalítica de antracenos a Antraquinonas, procesos que permitirán obtener nuevos materiales más ecológicos.

Estos proyectos están en consonancia con las actuaciones de los otros dos grupos de investigación del Centro de Investigación en Química Sostenible. Uno de ellos es el de Contaminación Ambiental, “responsable de medir la contaminación atmosférica de 65 ciudades de Andalucía”, relata el catedrático Pedro Pérez.

Este equipo de científicos, liderados y coordinados por el investigador Jesús de la Rosa, en colaboración con expertos americanos desarrolla modelos para predecir situaciones en el escenario de la química y el medio ambiente. Estudian los efectos de posibles catástrofes como puede ser un escape de alguna sustancia tóxica teniendo en cuenta factores como la temperatura, el viento, la presión… así como el impacto de las emisiones de tráfico en la salud.

Otra de las actuaciones de este grupo de científicos, que desde 1998 colabora con el equipo de Geoquímica Ambiental del Instituto Jaume Almera del CSIC, se centra en el estudio de la contaminación generada por las partículas de la atmósfera, suelos y agua, especialización de metales para ver sus efectos epidemiológicos. Asimismo, este equipo de expertos desde el año 2001 colabora en el Estudio y Evaluación de la Contaminación Atmosférica por Material Particulado en España. En 2007 realizó otro trabajo sobre contaminación atmosférica en 21 localidades de Andalucía a partir del cual se generaron resultados sobre la dispersión del polvo atmosférico de origen Norteafricano siendo este uno de los más importantes en la generación de partículas del aire en la península, según datos de las muestras de las estaciones creadas para tal fin, como bien se recoge en el artículo Impacto y mineralogía del material particulado atmosférico de origen norteafricano en Andalucía Occidental de la revista Geogaceta nº 37.

Todos estos estudios se desarrollan bajo la máxima de la Química Sostenible y a día de hoy sus resultados alcanzan trascendencia por la problemática mundial de los elevados niveles de contaminación en las grandes ciudades a causa del tráfico, la polución y los efectos de la industria.

El tercer equipo de CIQSO se centra en fotoquímica y está liderado por el químico alemán Uwe Pischel. Los expertos persiguen que las reacciones químicas consuman únicamente energía solar, “hacen química basada en la fotoquímica, es decir, se centran en el desarrollo de procesos químicos utilizando la luz como fuente energética”, indica el director del centro.

Con todas estas actuaciones CIQSO contribuye a hacer una química más limpia, más sostenible y alineada con el decálogo de la Química Sostenible formulado originalmente por Paul Anastas- presidente del Green Chemistry Institute- y John Warner en su libro Green Chemistry: Theory and Practice, a finales de los años 90 del pasado siglo. Directrices que pretenden mejorar los modos de vida y resolver los problemas globales y esenciales de la humanidad (como la alimentación, el agua, la salud, la energía o el transporte) de manera limpia.

Para una mayor concienciación la UNESCO y la Asamblea General de Naciones Unidas proclamaron a 2011 como el Año Internacional de la Química y la Universidad de Huelva, para su conmemoración acogerá varias actividades como un ciclo de conferencias y otras actuaciones enmarcadas en la Semana de la Ciencia.

En breve:

Decálogo de la Química Sostenible:

Doce son los principios en los que se basa la Química Sostenible y que fueron propuestos por Paul Anastas. Entre ellos están: evitar los residuos, maximizar la incorporación de todos los materiales del proceso en el producto acabado y usar y generar substancias que posean poca o ninguna toxicidad así como preservar la eficacia funcional, mientras se reduce la toxicidad. Asimismo se propone minimizar las sustancias auxiliares (por ejemplo disolventes, agentes de separación) y los insumos de energía (procesos a presión y temperatura ambiental). Relacionado con el proceso se aconseja tomar como preferencia materiales renovables frente a los no renovables, evitar derivaciones innecesarias, preferir reactivos catalíticos frente a otros y diseñar los productos para su descomposición natural tras el uso. Por último, se recomienda la vigilancia y control desde dentro del proceso para evitar la formación de sustancias peligrosas así como seleccionar los procesos y las sustancias para minimizar el potencial de siniestralidad.

Más información:

http://www.andaluciainvestiga.com/revista/pdf/n23/23p38_41.pdf