{"id":163762,"date":"2024-05-08T14:54:36","date_gmt":"2024-05-08T20:54:36","guid":{"rendered":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/?post_type=divulgacion-ciencia&p=163762"},"modified":"2025-04-09T13:32:23","modified_gmt":"2025-04-09T19:32:23","slug":"quimica-verde","status":"publish","type":"divulgacion-ciencia","link":"https:\/\/tecscience.tec.mx\/es\/divulgacion-ciencia\/quimica-verde\/","title":{"rendered":"Qu\u00edmica Verde: transformar residuos en nuevos negocios"},"content":{"rendered":"\n

Por Carlos Alberto Huerta Aguilar<\/a><\/p>\n\n\n\n

Las reacciones qu\u00edmicas forman subproductos que tradicionalmente se consideraban \u201cin\u00fatiles\u201d e incluso \u201cproblem\u00e1ticos\u201d; sin embargo, los nuevos avances en ingenier\u00eda qu\u00edmica est\u00e1n conduciendo a un nuevo tipo de disciplina denominada \u201cQu\u00edmica Verde\u201d, donde la eficiencia y la reducci\u00f3n de residuos son las fuerzas impulsoras en lugar de la producci\u00f3n bruta como se ve\u00eda tradicionalmente en el siglo XX.<\/p>\n\n\n\n

Este nuevo paradigma est\u00e1 impulsado por la necesidad, pero alimentado por la curiosidad y el emprendimiento. <\/strong>A medida que disminuye la disponibilidad de recursos tradicionales, adem\u00e1s de que los procesos de extracci\u00f3n se complican, surge la necesidad de buscar nuevas fuentes de materiales o materiales sustitutos.<\/p>\n\n\n\n

\u00bfPodr\u00edamos aprovechar que en cualquier proceso de transformaci\u00f3n \u2014donde se cambia una sustancia o material en otro diferente mediante reacciones qu\u00edmicas\u2014 siempre se generan residuos? \u00bfEs posible sacar provecho de que ninguna reacci\u00f3n qu\u00edmica sea 100% eficiente, es decir, no todo lo transformado se convierte en un producto \u00fatil y que siempre hay productos secundarios? \u00bfPodemos aprovechar esos subproductos?<\/p>\n\n\n\n

Incluso en la industria farmac\u00e9utica, donde las reacciones est\u00e1n bien controladas y los rendimientos pueden alcanzar el 99%<\/strong>, se formar\u00e1n grandes cantidades de residuos cuando la producci\u00f3n se ampl\u00eda a toneladas por d\u00eda (1,2). Entonces, en vez de considerar esos sobrantes como \u00abproblem\u00e1ticos\u00bb, \u00bfc\u00f3mo podemos utilizarlos?<\/p>\n\n\n\n

Circularidad y Qu\u00edmica Verde<\/h2>\n\n\n\n

Si pensamos en la disponibilidad de materiales y precursores de reuso, la mayor\u00eda de ellos ya est\u00e1 en las cadenas de producci\u00f3n y en la red comercial global; sin embargo, a veces est\u00e1n dispersos como subproductos, residuos y vac\u00edos. Ahora, el objetivo es detectarlos, recuperarlos y reutilizarlos antes de que se descarten o se pierdan como contaminantes<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Cuando las industrias cuantifican la composici\u00f3n y los vol\u00famenes de desechos, revelan nuevas fuentes de materiales. Por ejemplo, en M\u00e9xico, las instalaciones de ca\u00f1a de az\u00facar pueden producir hasta 50 toneladas de az\u00facar refinado por d\u00eda durante la temporada de cosecha (3). Sin embargo, la eficiencia de este proceso es solo del 10%, lo que significa que por cada kilogramo de az\u00facar, se produjeron m\u00e1s de 9 kg de residuos<\/strong> (4). Estos residuos se descartaban como basura, se utilizaban como pasto para el ganado o, en algunos casos, se quemaban como combustible.<\/p>\n\n\n\n

Las nuevas tendencias en qu\u00edmica e ingenier\u00eda buscan obtener nuevos recursos de este material descartado: extraer y refinar la celulosa del bagazo de ca\u00f1a para producir empaques; transformar el az\u00facar contenido en la ca\u00f1a para producir combustible o pl\u00e1sticos, recuperar materias primas durante la producci\u00f3n para reintroducirlas en la l\u00ednea de producci\u00f3n; aislar agentes bioactivos y terap\u00e9uticos presentes en las c\u00e1scaras de frutas, etc.<\/p>\n\n\n\n

De hecho, los flujos tradicionalmente denominados \u201cresiduos\u201d, ahora se clasifican como fuentes alternativas de materiales y han pasado de ser un problema a una oportunidad econ\u00f3mica, <\/strong>ya que hay un alto valor econ\u00f3mico en los materiales que solo espera ser explotado.<\/p>\n\n\n\n

En el Laboratorio de Energ\u00edas Renovables (LER) del Tec de Monterrey, campus Puebla<\/strong>, las iniciativas de Qu\u00edmica Verde se han centrado en encontrar nuevos usos para los residuos de la agricultura, la producci\u00f3n de biodi\u00e9sel y la fabricaci\u00f3n de acero. Tambi\u00e9n se enfocan en extraer biomol\u00e9culas con aplicaciones terap\u00e9uticas del caf\u00e9, las nueces de la India y los residuos de frutas<\/strong>.<\/p>\n\n\n\n

Estos proyectos buscan crear nuevos procesos qu\u00edmicos que podr\u00edan ser altamente eficientes y f\u00e1cilmente aplicables en la regi\u00f3n, contribuyendo al desarrollo econ\u00f3mico en toda la cadena productiva, comenzando con nuevos ingresos econ\u00f3micos para los agricultores y terminando con nuevos productos recolectados y producidos localmente.<\/p>\n\n\n\n

Qu\u00edmica Verde en el Tec<\/h2>\n\n\n\n

En la m\u00e1s reciente reuni\u00f3n de la Sociedad Americana de Qu\u00edmica (ACS), el foco se puso en el uso, la explotaci\u00f3n y la ampliaci\u00f3n de la Qu\u00edmica de Alimentos en la industria alimentaria. Tambi\u00e9n hubo un \u00e9nfasis particular en la agricultura resiliente, la preservaci\u00f3n de tierras y ecosistemas, as\u00ed como nuevas aplicaciones y usos para materiales descartados durante la fabricaci\u00f3n de alimentos para reducir residuos y reutilizar materiales.<\/p>\n\n\n\n

En este evento, la Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias del Tec de Monterrey, campus Puebla, present\u00f3 diferentes charlas. La primera deriv\u00f3 de una colaboraci\u00f3n con la UNAM denominada \u201cCarga cati\u00f3nica alta influyendo en \u00f3xido met\u00e1lico para la captura de CO2: estudios experimentales y te\u00f3ricos<\/em>\u201d centrada en nuevos materiales para remediar la contaminaci\u00f3n por di\u00f3xido de carbono y reutilizarlo.<\/p>\n\n\n\n

La segunda presentaci\u00f3n se titul\u00f3 \u201cTransformaci\u00f3n de residuos alimentarios y agr\u00edcolas en productos qu\u00edmicos b\u00e1sicos mediante luz visible usando catalizadores basados en \u00f3xido de hierro\u201d<\/em> que es parte de un proyecto con la Universidad de Ottawa. Estas tem\u00e1ticas son bot\u00f3n de muestra de que existe un inter\u00e9s continuo y una tendencia creciente en todas las industrias y campos que analizan las posibilidades de la reutilizaci\u00f3n de materiales y energ\u00eda<\/strong>, mejor conocida como circularidad.<\/p>\n\n\n\n

La econom\u00eda ciruclar, la qu\u00edmica y la ingenier\u00eda qu\u00edmica son campos maduros y actores clave en la lucha contra la degradaci\u00f3n clim\u00e1tica y la sobreexplotaci\u00f3n de recursos. Ahora es nuestro turno de arremangarnos y trabajar por ello.<\/p>\n\n\n\n

Referencias <\/h4>\n\n\n\n

(1)  Gasc\u00f3n, F.; Lozano, J.; Ponte, B.; de la Fuente, D. Measuring the Efficiency of Large Pharmaceutical Companies: An Industry Analysis<\/a>. European Journal of Health Economics<\/em> 2017<\/strong>, 18<\/em> (5), 587\u2013608.<\/p>\n\n\n\n

(2)  You, T.; Chen, X.; Holder, M. E. Efficiency and Its Determinants in Pharmaceutical Industries: Ownership, R&D and Scale Economy<\/a>. Appl Econ<\/em> 2010<\/strong>, 42<\/em> (17), 2217\u20132241.<\/p>\n\n\n\n

(3)  Molina, J. P. An\u00e1lisis de Capacidad de Planta y Punto de Equilibrio Financiero En Un Ingenio Azucarero<\/a>. e-Agronegocios<\/em> 2015<\/strong>, 1<\/em> (2). .<\/p>\n\n\n\n

(4)  Pandey, A.; Soccol, C. R.; Nigam, P.; Soccol, V. T. Biotechnological Potential of Agro-Industrial Residues<\/a>. I: Sugarcane Bagasse. Bioresour Technol<\/em> 2000<\/strong>, 74<\/em> (1), 69\u201380.<\/p>\n\n\n\n

Autor<\/h4>\n\n\n\n

Carlos Alberto Huerta Aguilar<\/strong>. Investigador de la Escuela de Ingenier\u00eda y Ciencias del Campus Puebla. Nacido y criado en la Ciudad de M\u00e9xico. Realiz\u00f3 una licenciatura en Biofarmacia, maestr\u00eda y doctorado en ingenier\u00eda ambiental en la UNAM, para luego ser nombrado cient\u00edfico postdoctoral en la Universidad de Stanford. Es parte del Sistema Nacional de Investigadores y ha publicado alrededor de 50 art\u00edculos en revistas de renombre. Su investigaci\u00f3n se centra en la qu\u00edmica verde, la tecnolog\u00eda del agua y la cat\u00e1lisis solar, con proyectos de investigaci\u00f3n en curso con Canad\u00e1, India y Estados Unidos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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