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Productos qu�micos sostenibles: Materias primas

 

Sustainable Chemicals: Raw Materials

 

Produtos qu�micos sustent�veis: mat�rias-primas

 

Ynes Eliza Zambrano-Demera ^I

qfineszambrano@gmail.com

https://orcid.org/0000-0001-9564-8990�

 

Cesar Alejandro Martinez-Aguirre ^II

drcesar_martinez1965@hotmail.com

https://orcid.org/0000-0002-8370-5174�

 

Ronald Javier Pluas-Mora ^III

mscronaldquimico@gmail.com

https://orcid.org/0000-0001-7344-0726 �

 

 

 

Correspondencia: qfineszambrano@gmail.com

 

Ciencias econ�micas y empresariales ��

Art�culo de investigaci�n

 

 

*Recibido: 15 de agosto de 2020 *Aceptado: 10 de septiembre 2020 * Publicado: 01 de octubre de 2020

 

 

       I.            Mag�ster en Bioqu�mica Cl�nica, Qu�mica y Farmac�utica, Universidad de Guayaquil, Guayaquil, Ecuador

    II.            Mag�ster en Bioqu�mica Cl�nica, Diploma Superior en Enfermedades Inmunodeficientes En Vih-Sida, Licenciado en Laboratorio Cl�nico, Qu�mico y Farmac�utico, Universidad de Guayaquil, Guayaquil, Ecuador.

�III.            Mag�ster en Procesamiento y Conservaci�n de Alimentos, Qu�mico y Farmac�utico, Universidad de Guayaquil, Guayaquil, Ecuador.

Resumen

La presente investigaci�n tuvo como objetivo analizar las materias primas y su importancia para la elaboraci�n de productos sostenibles. Para alcanzar este prop�sito se realiz� una investigaci�n documental bibliogr�fica de fuentes primarias relacionadas con dicho t�pico. La metodolog�a se enmarc� en el an�lisis de contenido. Para la selecci�n de los documentos se asumi� el criterio de rigor cient�fico y metodol�gico, tomando en cuenta las publicaciones que datan del 2015 al 2020, sin embargo, algunas fuentes anteriores a la fecha se�alada, fueron tomadas en cuenta por considerarse relevantes para este estudio. La indagaci�n de la informaci�n se hizo mediante la b�squeda avanzada a trav�s de palabras clave. Los resultados indican que existe una demanda de recursos alternativos, as� como una necesidad de potenciar el uso de fuentes de energ�as alternativas para la elaboraci�n de productos sostenibles. Conclusi�n: La atenci�n a la situaci�n de emergencia planetaria y las medidas que se deben adoptar, pasan por prestar suficiente atenci�n, a las materias primas utilizadas en los procesos qu�micos industriales que intervienen en la� fabricaci�n de los productos de uso cotidiano, a fin de que estos sean fabricados con sustancias que prevengan la contaminaci�n y que sean seguros para los seres humanos y el medio ambiente.

Palabras clave: materias primas; sostenibilidad; ambiente

 

Abstract

The objective of this research was to analyze raw materials and their importance for the development of sustainable products. To achieve this purpose, a bibliographic documentary research of primary sources related to said topic was carried out. The methodology was framed in content analysis. For the selection of the documents, the criterion of scientific and methodological rigor was assumed, taking into account the publications that date from 2015 to 2020, however, some sources prior to the indicated date were taken into account as they were considered relevant for this study. The investigation of the information was done by means of the advanced search through keywords. The results indicate that there is a demand for alternative resources, as well as a need to promote the use of alternative energy sources for the production of sustainable products. Conclusion: Attention to the planetary emergency situation and the measures to be adopted, go through paying sufficient attention to the raw materials used in the industrial chemical processes involved in the manufacture of products for daily use, so that These are manufactured with substances that prevent pollution and are safe for humans and the environment.

Keywords: raw materials; sustainability; environment

 

Resumo

O objetivo desta pesquisa foi analisar as mat�rias-primas e sua import�ncia para o desenvolvimento de produtos sustent�veis. Para tanto, foi realizada uma pesquisa bibliogr�fica documental de fontes prim�rias relacionadas ao referido tema. A metodologia foi enquadrada na an�lise de conte�do. Para a sele��o dos documentos, foi assumido o crit�rio de rigor cient�fico e metodol�gico, tendo em considera��o as publica��es que datam de 2015 a 2020, no entanto, foram tidas em considera��o algumas fontes anteriores � data indicada por serem consideradas relevantes para este estudo. A investiga��o das informa��es foi feita por meio da busca avan�ada por meio de palavras-chave. Os resultados indicam que existe uma demanda por recursos alternativos, bem como a necessidade de se promover o uso de fontes alternativas de energia para a produ��o de produtos sustent�veis. Conclus�o: O cuidado com a situa��o de emerg�ncia planet�ria e as medidas a serem adotadas passa por dar aten��o suficiente �s mat�rias-primas utilizadas nos processos qu�micos industriais envolvidos na fabrica��o de produtos de uso di�rio, para que S�o fabricados com subst�ncias que evitam a polui��o e s�o seguras para o homem e o meio ambiente.

Palavras-chave: mat�rias-primas, sustentabilidade; meio ambiente.

 

Introducci�n

Hoy en d�a el desarrollo de productos qu�micos sostenibles representa el medio para abordar uno de los desaf�os m�s urgentes de nuestra sociedad, lograr la sostenibilidad ambiental. El cambio clim�tico y la degradaci�n ambiental ocasionada mayormente por la actividad industrial, en general, empujan a las empresas a contribuir con un mercado m�s �tico que impulse el desarrollo y bienestar de todas las naciones del planeta mediante la creaci�n de pol�ticas ambientales espec�ficas para cada pa�s, con posibilidades de reducir el impacto negativo en la naturaleza y garantizar una mejor calidad de vida para las futuras generaciones.

En tal sentido, la qu�mica verde o qu�mica sostenible, es el �rea que se encarga de estudiar y guiar el dise�o de procesos para la creaci�n de productos qu�micos que reduzcan la generaci�n de sustancias perjudiciales para el medio ambiente. De acuerdo con (Mascarell & Vilches, 2016), la qu�mica sostenible (Green Chemistry) supone un cambio fundamental en la forma en que la ciencia plantea el dise�o qu�mico y la s�ntesis de las sustancias: significa el dise�o, desarrollo y aplicaci�n de productos y procesos qu�micos para la reducci�n o eliminaci�n del uso y generaci�n de sustancias peligrosas para la salud humana y para el medioambiente. En la misma l�nea, (Warner, Cannon, & Tinte, 2004) dicen que: �Qu�mica Sostenible designa m�s claramente una finalidad general: reducci�n de la contaminaci�n por las sustancias nocivas para la salud y para el medio ambiente, sin merma de las ventajas sociales que aporta la actividad qu�mica�.

As�, para abordar una producci�n sustentable con el medioambiente en primera instancia se requiere de procesos que originen menos residuos y disminuyan las emisiones de di�xido de carbono (CO2) aprovechando adem�s la energ�a proveniente de alternativas renovables.

A este prop�sito, la qu�mica sostenible se ha consolidado con los a�os como una alternativa a los procedimientos y m�todos tradicionales tanto en la industria qu�mica como en la investigaci�n en �reas puras. Seg�n (Garc�a & Dobado, 2015),� con el transcurso de los a�os se han consolidado diversas l�neas de actuaci�n que conforman toda una infraestructura mundial relacionada, directa o indirectamente, con la qu�mica sostenible. Se pueden considerar tres niveles: a) organismos nacionales e internacionales para la delimitaci�n de los sectores estrat�gicos; b) redes de investigadores y c) institutos o grupos de investigaci�n de actividad exclusiva en qu�mica sostenible�.

A tal efecto, (Anastas & Warner, 1998), recogen los denominados doce principios, como las ideas b�sicas que propicia la qu�mica verde, son los siguientes: 1. Prevenci�n; 2. Econom�a at�mica; 3. Uso de tecnolog�as m�s seguras; 4. Dise�o de productos qu�micos m�s seguros; 5. Uso de disolventes y productos auxiliarles m�s importantes 6. Eficiencia energ�tica; 7. Uso de materias primas renovables; 8. Reducci�n de derivados; 9. Cat�lisis; 10. Degradaci�n controlada; 11. An�lisis en tiempo real para la prevenci�n de la contaminaci�n y 12. Reducci�n del potencial accidentes qu�micos.

Resulta considerable destacar que los productos y materiales derivados de la industria qu�mica abarcan casi todos los �mbitos que hacen funcionar la vida cotidiana de las personas: la farmacias, agricultura, textiles, colorantes, as� como materiales pl�sticos, pigmentos, disolventes, papel, entre otros. Todos productos los cuales provienen fundamentalmente de minerales extra�dos del suelo y su proceso de producci�n influye directamente en la generaci�n y emisi�n de contaminantes qu�micos que se asientan en la atmosfera, el ejemplo m�s claro de ello es la producci�n de energ�a el�ctrica por combusti�n de carb�n, siendo este uno de los principales generadores de gases contaminantes como el di�xido de carbono,� los �xidos de azufre y nitr�geno, el mercurio, entre otros metales t�xicos.

Asimismo, en la agricultura la utilizaci�n de sustancias qu�micas ha conducido a la diseminaci�n por todo el planeta de los insecticidas policlorados. Por su parte, la contaminaci�n por pl�stico representa una de las que m�s impacto negativo tiene, pues son materiales particularmente persistentes en el medio ambiente y su mal disposici�n de desechos ocasiona que se encuentren esparcidos en multitud de lugares, a su vez, de forma similar este hecho se repite con frecuencia para el cemento y otros materiales de construcci�n en general.

As� pues, el incremento de la contaminaci�n global, en especial por el continuo aumento de la concentraci�n de gases invernadero en la atm�sfera que provoca un desajuste en el estado estacionario del efecto invernadero y contribuye� de manera sustancial al calentamiento global es un aspecto que hoy en d�a es de gran preocupaci�n para los gobiernos y las empresas que se desenvuelven en el mercado, este hecho junto a la disminuci�n en la disposici�n de material f�sil existente en el planeta ha convertido la b�squeda de alternativas para las actualmente principales fuentes de energ�a en una actividad imprescindible para el crecimiento econ�mico de las sociedades modernas, pues las materias primas extra�das del subsuelo, como la extracci�n del carb�n y la explotaci�n de petr�leo y gas natural no s�lo tienen en com�n que son en demas�a perjudiciales para el medio ambiente sino que tambi�n son escasos recursos naturales cuya propiedad no renovable le atribuyen la condici�n de materias primas limitadas.

A este respecto, (McKinsey Global Institute, 2016), analiz� los efectos econ�micos de la escasez de recursos naturales y en informe de 2011 se examin� la extracci�n de cuatro categor�as de materias primas: minerales para la construcci�n, menas y minerales industriales, combustibles f�siles y biomasa. Determin� que, en total, se extraen anualmente entre 47000 y 59000 millones de toneladas de estos materiales. Si se mantuviera la tendencia actual, la extracci�n anual de recursos a nivel mundial se triplicar�a para 2050.

En relaci�n a lo anterior, un estudio reciente del McKinsey Global Institute ha revelado que la utilizaci�n intensiva de recursos eleva los precios de la energ�a y los productos b�sicos. En �l se afirma que ser� necesario un replanteamiento total de la cuesti�n de la gesti�n de la gesti�n de los recursos, con fuertes aumentos de la eficiencia energ�tica y de los materiales, para conciliar la escasez de recursos con una demanda en alza. En particular, los incrementos del 30 por ciento al 80 por ciento de la demanda de todos los recursos principales coincidir�n con una mayor dificultad para extraerlos y costos m�s altos vinculados a estas operaciones. El estudio se�ala que el incremento pronunciado de los precios de los productos b�sicos entre 2000y 2011 ha puesto fin a las diminuciones de precios registrados en los 100 a�os anteriores. Sugiere adem�s que la econom�a mundial podr�a enfrentar varios decenios de precios m�s elevados y vol�tiles de los recursos, situaci�n que tendr�a consecuencias adversas para la producci�n. El uso excesivo de recursos ya ha dado lugar a una brusca contracci�n o al colapso de algunas industrias en los pa�ses pertenecientes al G -20, como ha sucedido con la Silvicultura en China, Indonesia y el Occidente de los Estados Unidos, o con la pesca en algunas partes del Canad� con p�rdidas conexas de empleos que se contabilizan entre docenas de miles a casi un mill�n.

 

Materias primas y productos sostenibles

Los productos y subproductos sostenibles, son elaborados por los denominados procesos industriales sostenibles, que� incorporan en su dise�o etapas eficientes, que generan menos residuos y desechos, no contaminen el ambiente y utilizan sustancias que sean inocuas, garantizando el uso eficiente de recursos naturales. (Loayza & Silva, 2015). Estos autores refieren que a nivel latinoamericano,� la producci�n de pulpa de celulosa, constituye un ejemplo de materia prima para la elaboraci�n de productos sostenibles.

En relaci�n a esto, (Corma , Iborra , & Velty , 2007), se�alan que �Sin duda la reducci�n del uso de materiales f�siles en la producci�n industrial ha de venir de la mano del empleo eficiente de la biomasa. Adem�s de una fuente importante de carburantes, la biomasa puede proporcionar materias primas para la industria qu�mica org�nica

Asimismo, (Martin & Otros, 2011), destaca que; existe una variedad de sustancias oxigenadas obtenibles mediante procesos fermentativos a partir de los carbohidratos del material lignocelul�sico, que pueden constituir bloques �tiles para la s�ntesis, y que resultan dif�cilmente asequibles a partir de los materiales de origen f�sil. Tambi�n, la preparaci�n de combustibles, como el etanol, el gas de s�ntesis o el glicerol, a partir de la biomasa, son v�lidos en relaci�n a materias primas industriales�. (Corma , Iborra , & Velty , 2007)

Se puede inferir entonces que existe una demanda de recursos alternativos, as� como una necesidad de potenciar el uso de fuentes de energ�as alternativas en su mayor�a a partir de residuos agr�colas e industriales sobre todo para la producci�n de materiales que demanden gran cantidad de materia prima.

De esta forma, con la incursi�n al mercado de las industrias sustentables y las diferentes propuestas para el desarrollo de productos m�s amigables con el medio ambiente se puede incorporar un enfoque hacia la sostenibilidad medioambiental en el desarrollo social y la educaci�n masiva sobre el medio ambiente cuya inclusi�n en el �mbito laboral puede representar importantes oportunidades de progreso, con nuevos campos producci�n y mejores empleos que se traduzcan en una disminuci�n en el �ndice de pobreza. Adem�s se pueden obtener resultados positivos aprovechando las oportunidades de dar respuesta a los proceso de crecimiento de las cuestiones medioambientales logrando a futuro una transici�n fluida y equitativa hacia una econom�a mundial sostenible.

A partir de las ideas desarrolladas anteriormente, puede identificarse la relevancia de esta investigaci�n, la cual permitir� analizar los hallazgos obtenidos de la revisi�n de bibliogr�fica descriptiva sobre las materias primas para elaborar productos qu�micos sostenibles.

 

Metodolog�a

El proceso de investigaci�n parte de una investigaci�n documental fundamentada en la revisi�n en l�nea, en sitios online de naturaleza acad�mica, de publicaciones referentes a las materias primas para la elaboraci�n de productos qu�micos sostenibles, Para la recolecci�n de las fuentes bibliogr�ficas se utiliz� la base de datos y, se aplic� el modelo de b�squeda avanzada� a trav�s de descriptores clave como: materiales amigables, productos sostenibles. La informaci�n se obtuvo de fuentes primarias como art�culos, trabajos de grado, tesis doctorales, de reciente publicaci�n entre 2015 hasta 2020. No obstante se tomaron en consideraci�n los aportes de publicaciones anteriores por su relevancia para este estudio. Para ello se establecieron los siguientes criterios: selecci�n del buscador de la base de datos, tales como, Scielo, Dialnet, otros; as� como el t�tulo, a�o de publicaci�n, idioma. Para el an�lisis, se orden� y clasific� el material recopilado. Finalmente se presentan las conclusiones m�s relevantes de la investigaci�n

 

Conclusiones

La atenci�n a la situaci�n de emergencia planetaria y las medidas que se deben adoptar, pasan por prestar suficiente atenci�n, a las materias primas utilizadas en los procesos qu�micos industriales que intervienen en la fabricaci�n de los productos de uso cotidiano, a fin de que estos sean fabricados con sustancias que prevengan la contaminaci�n y que sean seguros para los seres humanos y el medio ambiente.

La repercusi�n de la qu�mica en la vida cotidiana del ciudadano es muy grande, pues� est� presente en muchos de los compuestos y materiales que intervienen en las actividades de los seres humanos: alimentos, vestidos, desplazamiento, medicamentos, entretenimientos, ordenadores, dispositivos m�viles, entre otros muchos,� todos est�n elaborados con productos qu�micos y, es ah� donde los procesos qu�micos, deben centrar su atenci�n, de tal forma que puedan ser preparados a trav�s de procedimientos no contaminantes, siguiendo los principios de la qu�mica sostenible.

 

Referencias

1.      Anastas, P., & Warner, J. (1998). Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press, 135.

2.      Corma , A., Iborra , S., & Velty , A. (2007). Rutas qu�micas para la transformaci�n de biomasa en productos qu�micos. Chemical Reviews , 107, 2411 - 2502.

3.      Garc�a, A., & Dobado, A. (2015). Qu�mica sostenible. Seguridad y Medio ambiente. N�m 120, 1-12.

4.      Loayza, J., & Silva, V. (2015). Los Procesos Industriales Sostenibles Y Su Contribuci�n En La Prevenci�n De Problemas Ambientales. Revista de Ingenieria Industrial.

5.      Martin, M., & Otros. (2011). Sustancias qu�micas finas renovables de arroz y subproductos c�tricos: Ecomateriales. Cat�lisis aplicada B: ambiental , 106 , 488 - 493.

6.      Mascarell, L., & Vilches, A. (2016). Qu�mica Verde y Sostenibilidad en la educaci�n en ciencias en secundaria. Ense�anza de las Ciencias, 34.(2), 25-42.

7.      McKinsey Global Institute. (2016). Resource revolution: Meeting the world's energy, materials, food, and water needs. McKinsey Global Institute. New York.

8.      Warner, J., Cannon, A., & Tinte, K. (2004). Qu�mica verde, Revisi�n de la evaluaci�n de impacto ambiental. Rese�as quimicas, 24, 775-799

 

�2020 por los autores. Este art�culo es de acceso abierto y distribuido seg�n los t�rminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribuci�n-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0) (https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/).

 

 

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