![\"\"](\"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/072_Qumica02_260.jpg\")
Arlene Corr\u00eaa\/ UFSCar<\/span><\/a> Imagen por microscop\u00eda muestra un catalizador desarrollado para sustituir reactivos compuesto por arcilla y microesferas de magnetita, en el marco de un experimento efectuado en la UFSCarArlene Corr\u00eaa\/ UFSCar<\/span><\/p><\/div>\n El avance de la qu\u00edmica verde a\u00fan es lento. Por un lado, hay una gran variedad de productos petroqu\u00edmicos, con precios bajos; por el otro, faltan sustancias y procesos sostenibles que puedan sustituir a los actuales. En los a\u00f1os 2000, comenzaron a aparecer algunas soluciones. Los aceites vegetales, tales como los de soja y ma\u00edz, emergieron como candidatos promisorios para sustituir a los derivados del petr\u00f3leo. Uno de los ejemplos de uso de biomasa, que puede ayudar para cambiar los par\u00e1metros de la industria qu\u00edmica, es el de la empresa estadounidense Elevance, que desde 2007 utiliza un proceso para romper las mol\u00e9culas de los aceites vegetales y producir materia prima para detergentes, ceras, solventes y aceites para cosm\u00e9ticos. La empresa emplea un proceso de cat\u00e1lisis (para producir las reacciones qu\u00edmicas) denominado met\u00e1tesis olef\u00ednica, que sustituye a algunos derivados del petr\u00f3leo, consume menos energ\u00eda, produce menos residuos y reduce las emisiones de gases nocivos que contribuyen al efecto invernadero.<\/p>\n Los estudios iniciales que condujeron a ese proceso innovador fueron reconocidos con el Nobel de Qu\u00edmica en el a\u00f1o 2005, que le fuera concedido al franc\u00e9s Yves Chauvin y a los estadounidenses Robert Grubbs y Richard Schrock, quienes desarrollaron la met\u00e1tesis. Se trata de una reacci\u00f3n entre dos mol\u00e9culas org\u00e1nicas con cadenas de uniones dobles que poseen grupos similares y se intercambian entre s\u00ed, posibilitando la s\u00edntesis de nuevos compuestos qu\u00edmicos, con temperaturas y presiones menores por medio de catalizadores met\u00e1licos. En 2012, la compa\u00f1\u00eda Elevance, fundada por las empresas qu\u00edmicas Cargil y Materia, obtuvo el Premio Presidencial de Qu\u00edmica Verde, que concede la Agencia de Protecci\u00f3n Ambiental (EPA, seg\u00fan su sigla en ingl\u00e9s) de Estados Unidos, por el uso del proceso de met\u00e1tesis. La empresa posee dos factor\u00edas en Estados Unidos y una en Indonesia, que utiliza aceite de palma. La ventaja de este aceite radica en que es m\u00e1s barato que los de soja o ma\u00edz, que se emplean para la alimentaci\u00f3n humana y de animales.<\/p>\n El premio anual de qu\u00edmica verde concedido por la EPA dio a conocer en 2016 a otra empresa que desarroll\u00f3 una soluci\u00f3n con microorganismos para sustituir insumos derivados del petr\u00f3leo. La compa\u00f1\u00eda estadounidense Verdezyne ide\u00f3 una plataforma de fermentaci\u00f3n de levaduras Candida <\/em>sp. Para la producci\u00f3n de \u00e1cido dodecanodioico (DDDA), que se emplea para la fabricaci\u00f3n de un tipo de hilo de nailon utilizado en pl\u00e1sticos de alta resistencia a productos qu\u00edmicos e incluso en adhesivos, revestimientos y lubricantes. La empresa fue fundada en 2008 y en 2014 comenz\u00f3 a producir \u2013a\u00fan a escala muy peque\u00f1a\u2013 el nuevo producto elaborado con base en varios aceites vegetales. En la actualidad, est\u00e1 instalando una f\u00e1brica en Malasia, donde a partir de 2018 tambi\u00e9n arrancar\u00e1 la producci\u00f3n comercial con aceite de palma.<\/p>\n Eduardo Cesar <\/span><\/a> Aceite vegetal…Eduardo Cesar <\/span><\/p><\/div>\n El ejemplo brasile\u00f1o<\/strong> El polietileno verde se exporta a Estados Unidos, Europa y Asia. \u201cEste ejemplo de Braskem est\u00e1 afianzado como una innovaci\u00f3n brasile\u00f1a en qu\u00edmica verde\u201d, comenta Gomes Zuin, de la UFSCar. Las pr\u00f3ximas inversiones de la empresa en ese campo se est\u00e1n desarrollando en un laboratorio de biotecnolog\u00eda propio, que la misma posee en Campinas. \u201cSe trata de proyectos de alto riesgo que involucran, por ejemplo, ingenier\u00eda gen\u00e9tica de microorganismos y biomasa\u201d, comenta Mateus Schreiner, gerente global de Innovaci\u00f3n en Tecnolog\u00edas Renovables de Braskem.<\/p>\n L\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/a> …y s\u00edntesis de sustancias con microrganismos son dos de las l\u00edneas de producci\u00f3n renovables para la sustituci\u00f3n de derivados del petr\u00f3leoL\u00e9o Ramos Chaves<\/span><\/p><\/div>\n Otra empresa brasile\u00f1a, la firma Nexoleum, emplea aceite vegetal de soja como el ingrediente principal en la producci\u00f3n de un plastificante de policloruro de vinilo (PVC). \u201cNuestros clientes usan el aceite para sustituir al dioctil ftalato (DOP), un producto petroqu\u00edmico \u00fatil para dotar al PVC [m\u00e1s conocido bajo su forma r\u00edgida en prestaciones tales como tubos y conexiones] de maleabilidad, para poder utilizarlo en hilos y cables, pieles sint\u00e9ticas, filmes para envasado de alimentos y juguetes\u201d, explica Jacyr Quadros J\u00fanior, presidente de la empresa fundada en 2007 y emplazada en la localidad de Cotia (S\u00e3o Paulo). Nexoleum les vende esa sustancia a empresas que fabrican los productos finales. \u201cEl precio para el cliente es de un 5% a un 10% menor que el del mismo producto proveniente del petr\u00f3leo\u201d, dice Quadros. Se le adquiri\u00f3 la licencia de esa tecnolog\u00eda al Instituto Batelle, de Estados Unidos, pero la empresa ha desarrollado otras tecnolog\u00edas para el mismo proceso de producci\u00f3n. En 2016, Nexoleum formaliz\u00f3 una joint venture<\/em> con una gran empresa qu\u00edmica brasile\u00f1a perteneciente al Grupo Ita\u00fa, la firma Elekeiroz, que interviene en el mercado de plastificantes y quer\u00eda comenzar a trabajar con qu\u00edmica verde. \u201cAs\u00ed fue que conseguimos, con la ayuda de Elekeiroz, llegar al mercado internacional\u201d, explica Quadros.<\/p>\n Una de las razones por las cuales los investigadores buscan sustituir insumos y procesos actuales por soluciones verdes radica en la disminuci\u00f3n de la cantidad de productos que se utilizan en la industria qu\u00edmica. \u201cEn los procesos convencionales, se emplean una misma cantidad de reactivos y materias primas principales para una reacci\u00f3n qu\u00edmica. En forma general y muy simplificada, para 1 kilogramo (kg) de cualquier materia prima se necesita aproximadamente 1 kg de reactivo. En el proceso en d\u00f3nde se emplea el m\u00e9todo de cat\u00e1lisis, se utiliza un 10% de otros compuestos (catalizadores) en lugar del reactivo, algo que redunda en la generaci\u00f3n de una menor cantidad de residuos\u201d, comenta la qu\u00edmica Arlene Gon\u00e7alves Corr\u00eaa, docente del Departamento de Qu\u00edmica de la Universidad Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar) y coordinadora del Centro de Excelencia para la Investigaci\u00f3n en Qu\u00edmica Sostenible (CERSusChem), que mantiene una colaboraci\u00f3n con la empresa farmac\u00e9utica GlaxoSmithKline (GSK). El grupo de Gon\u00e7alves, integrado por 18 cient\u00edficos, est\u00e1n empe\u00f1ados desde 2016, cuando iniciaron el proyecto, en la b\u00fasqueda de nuevos catalizadores que sustituyan a los reactivos convencionales. La investigadora comenta que uno de los desaf\u00edos relativos a la adopci\u00f3n de sustancias verdes en la industria es la necesidad de que el costo de producci\u00f3n sea competitivo en relaci\u00f3n con los derivados del petr\u00f3leo. Un ejemplo de ello es la posibilidad de utilizar el aceite de las semillas de an\u00eds, el denominado anisol, para reemplazar al tolueno (que se usa en pinturas) y al benceno, que es cancer\u00edgeno. Pero todav\u00eda no se lo utiliza porque el precio del producto natural es alto.<\/p>\n El mercado de productos y derivados qu\u00edmicos renovables, incluyendo al etanol de ca\u00f1a que se usa como combustible y en la industria qu\u00edmica, aun siendo gran parte de los precios no competitivos, llegar\u00e1 a 85.600 millones de d\u00f3lares en 2020, en comparaci\u00f3n con 2015, a\u00f1o en el que sumaron 51.700 millones de d\u00f3lares, seg\u00fan refiere un estudio divulgado en 2016 por la consultora estadounidense BCC Research. La tasa de crecimiento estimada, si se toma el per\u00edodo 2015-2020, ser\u00eda del 10,6% anual. La empresa tambi\u00e9n comenta en el estudio que las leyes y normas regulatorias de la fabricaci\u00f3n y el problema del descarte de los productos qu\u00edmicos tradicionales en pa\u00edses tales como Estados Unidos y los que integran la Uni\u00f3n Europea ayudan a impulsar la producci\u00f3n y el consumo de los renovables. Otra consultora de mercado estadounidense, en este caso Navigant Research, se\u00f1ala que la facturaci\u00f3n del sector ser\u00e1 de 98 mil millones de d\u00f3lares para 2020, el equivalente al 1,85% de los ingresos que reportar\u00e1 la industria qu\u00edmica global en ese mismo a\u00f1o, que llegar\u00eda a 5,3 billones de d\u00f3lares.<\/p>\n La EBQV es una escuela virtual que no tiene una estructura propia. Re\u00fane proyectos volcados principalmente al estudio del bagazo de la ca\u00f1a de az\u00facar, con investigadores de la UFRJ, del Laboratorio Nacional de Ciencia y Tecnolog\u00eda del Etanol (CTBE), de Campinas, y del Instituto Nacional de Tecnolog\u00eda (INT), de R\u00edo de Janeiro. \u201cNuestro mayor inter\u00e9s est\u00e1 centrado en el estudio de residuos de biomasa para convertirlos en materias primas con mayor valor agregado\u201d, explica el qu\u00edmico Peter Seidl, coordinador de la EBQV. \u00c9l entiende que trabajar utilizando solamente la qu\u00edmica verde todav\u00eda no es posible. \u201cSe necesitan desarrollar procesos, m\u00e1s all\u00e1 de que resulta necesario verificar los inconvenientes tecnol\u00f3gicos que afrontan las empresas\u201d. Tambi\u00e9n afirma que se necesitan crear m\u00e1s programas de posgrado en qu\u00edmica verde en el pa\u00eds. En la UFRJ existe un programa as\u00ed y se est\u00e1 estudiando la oferta de una disciplina de carrera. La qu\u00edmica verde ya forma parte de la educaci\u00f3n curricular en las carreras de la UFSCar y a partir de 2018 tambi\u00e9n estar\u00e1 disponible en el posgrado.<\/p>\n Proyecto<\/strong>
\nUn ejemplo de lo que es la qu\u00edmica renovable surgi\u00f3 en Brasil. El pl\u00e1stico verde de Braskem, la quinta mayor petroqu\u00edmica del mundo, es una innovaci\u00f3n mundial. La producci\u00f3n, que se realiza a partir del etanol de la ca\u00f1a de az\u00facar, tiene lugar en la filial de la empresa en la localidad de Triunfo (Rio Grande do Sul) desde 2010. La compa\u00f1\u00eda le vende la resina a sus clientes que la emplean en m\u00e1s de 150 productos en todo el mundo, que transforman el material en envases de alimentos, productos de higiene y limpieza, cosm\u00e9ticos, bebidas l\u00e1cteas y bolsas. El biopol\u00edmero es un desarrollo que llev\u00f3 a cabo la empresa, en el cual estuvieron involucrados\u00a0 ingenieros, qu\u00edmicos y t\u00e9cnicos, con una inversi\u00f3n de 290 millones de d\u00f3lares. Hoy en d\u00eda, la empresa cuenta con capacidad para producir 200 mil toneladas de origen renovable. Braskem no informa si hay diferencia de precio entre la misma resina producida con ca\u00f1a o con petr\u00f3leo. En 2007, luego de la presentaci\u00f3n del producto en una feria en Alemania, la estimaci\u00f3n del precio del pl\u00e1stico verde, en su fase comercial, era de un 15% a un 20% m\u00e1s caro que el elaborado a partir del petr\u00f3leo. Hoy, el precio del barril es alrededor de un 56% menor que en aqu\u00e9l a\u00f1o, sin contar la inflaci\u00f3n. Un ejemplo revelador de las vicisitudes econ\u00f3micas para la evoluci\u00f3n de la qu\u00edmica verde.<\/p>\n<\/a>Dificultades y ense\u00f1anza<\/strong>
\nSi bien a\u00fan est\u00e1 dando sus primeros pasos en el mundo de la industria, la qu\u00edmica verde va sumando en Brasil estrategias que apuntan al desarrollo del sector que incluyen incorporar cada vez m\u00e1s investigaci\u00f3n y educaci\u00f3n. Esto es a lo que est\u00e1 abocada la Asociaci\u00f3n Brasile\u00f1a de la Industria Qu\u00edmica (Abiquim). \u201cDesde 2010, colaboramos en la creaci\u00f3n de la Red Brasile\u00f1a de Qu\u00edmica Verde [RBQV], una instituci\u00f3n sin fines de lucro para promover innovaciones cient\u00edficas y tecnol\u00f3gicas para empresas nacionales, y patrocinamos la Escuela Brasile\u00f1a de Qu\u00edmica Verde en la Universidad Federal de R\u00edo de Janeiro [EBQV-UFRJ]\u201d, comenta el qu\u00edmico industrial Fernando Tibau, gerente de Innovaci\u00f3n y Asuntos Regulatorios de la Abiquim.<\/p>\n
\nGreen chemistry: Sustainable synthetic methods employing benign solvents, safer reagents, and bio-renewable feedstock (FAPESP-GSK) (n\u00ba 14\/50249-8<\/a>); Modalidad<\/strong> Programa de Colaboraci\u00f3n para la Innovaci\u00f3n Tecnol\u00f3gica (Pite); Investigadora responsable<\/strong> Arlene Corr\u00eaa (UFSCar); Inversi\u00f3n<\/strong> R$ 3.948.414,14 (FAPESP) y R$ 2.849.094,73 + US$ 601.093,17 (GSK). <\/p>\n