QUÍMICA VERDE EN PINTURAS.

Conozca la importancia de la llamada “Química verde”, sus características y sus posibilidades a futuro.

Es claro entender todo lo que la química hace por nosotros: Desde los primeros alquimistas que obtenían los primeros pigmentos sintéticos, hasta los tiempos modernos en donde la química permite la obtención de productos agroquímicos, polímeros y plásticos, materias primas para diferentes sectores (incluido el de pinturas y recubrimientos), productos para el sector textil y de alimentos, incluso permite los viajes espaciales.
Pero junto a todas estas ventajas que la química proporciona, está el problema de los contaminantes, sustancias tóxicas asociadas a los productos químicos, entre los que es importante mencionar:
Los COVs (Compuestos orgánicos volátiles), generados por la emisión de vapores y gases al emplear disolventes orgánicos, tales como alcoholes, cetonas, hidrocarburos aromáticos y alifáticos; por su adverso efecto en la salud ocupacional y su papel en la formación de ozono troposférico y “smog”.
Los combustibles fósiles (ó combustibles minerales), como el carbón, los derivados del petróleo y el gas natural; por su importante contribución al “efecto invernadero” y “calentamiento global”.
Sustancias tóxicas y peligrosas (y otras reportadas en la denominada “lista sucia”), como los NPEOs (nonil-fenoles etoxilados, por sus siglas en inglés) y otros tensoactivos, por ser “disruptores endocrinos”; compuestos con metales pesados, por ser carcinogénicos y ocasionar tumores, y en general, por ser contaminantes de las fuentes de agua.
Los COPs (Contaminantes orgánicos persistentes), tales como dioxinas y furanos, hexaclorobenceno, PCBs (bifenilos policlorados) y ciertos ftalatos, como el dibutil ftalato (DBP) y dietilhexilftalato (DEHP); por sus efectos tóxicos en la contaminación del agua y el aire, y por tener asociados problemas de bioacumulación, toxicidad y persistencia.
Los CFCs (Cloro-fluoro carbonados) y los COHs (Compuestos orgánicos halogenados), como el tetracloruro de metano, cloro-metano, tricloruro de metano, halones; por su conocido efecto en la destrucción del ozono estratosférico (capa de ozono).
Debe decirse que, bajo los esquemas de producción actuales, a todo producto comercial fabricado en un proceso químico hay asociado un cierto número de subproductos, materiales de desecho o residuos peligrosos, ya sea durante su fabricación, almacenamiento, uso, transporte, disposición y demás, que si no pueden aprovecharse convenientemente se convierten en materiales contaminantes y desde luego, toman importancia ambiental: Según la manera en que se dispongan, tendrán mayor o menor impacto en el medio ambiente, dependiendo de su grado de toxicidad y peligrosidad para éste.
Los contaminantes son, en términos simples, sustancias tóxicas emitidas al medio ambiente, a causa de la actividad humana y los procesos industriales, que alteran el equilibrio natural del ambiente natural. En este sentido, se ha definido un factor E, definido como [1]: E = (kg. de residuos) / (kg. de producto), el cual relaciona la cantidad de residuos no deseados producidos por producto de interés fabricado. Algunos valores de E para diferentes procesos industriales, se reportan en la siguiente tabla:
Sector industrial
Producción anual (ton)
Factor E = (ton residuos) / (ton producto)
Refinación de petróleo
106 - 108
< 0.1
“Bulk chemicals”1
104 – 106
1 – 5
Química fina
(“specialty chemicals”)2
102 – 104
5 – 50
Productos farmacéuticos
10 – 103
25 - 100
De la tabla anterior se aprecia que los sectores de la “Química fina” y de “productos farmacéuticos” producen la mayor cantidad de residuos por unidad de producto comercial fabricado: El sector de los fármacos produce casi 1000 veces más residuos que el sector petrolero.
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De hecho, se puede observar que la industria de refinamiento del petróleo es una “industria más limpia” que otras, debido a que para ser económicamente rentable debe minimizar al máximo la cantidad de residuos generados (contrario a lo que inicialmente podría pensarse). Naturalmente, esto sin tener en cuenta el concepto del “análisis del Ciclo de Vida” (LCA, por sus siglas en inglés), ya que son conocidos los problemas inherentes al empleo de hidrocarburos y sus derivados; y además, hay que considerar el impacto ambiental asociado a los derrames de petróleo, cuando estos ocurren.
Concepto de sostenibilidad
Los conceptos de sostenibilidad y de “Química sostenible” se relacionan directamente con el de “desarrollo sostenible” y se ha definido como [2]: “El desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidades”…, o sea: Disfruta del planeta, pero déjalo más o menos tal y como lo encontraste.
Es curioso, pero este último párrafo está declarado desde hace 100 años en la filosofía de la “Ley de los exploradores” (boy-scouts), y se ve pues que, desde sus inicios, un inocente grupo de jóvenes se percató de lo importante que es cuidar y mantener el planeta.
La industria química, por su parte, ha necesitado un poco más de tiempo para advertirlo, y así a pesar de los enormes beneficios que la química proporciona a las sociedades modernas, la percepción social de ésta es cada vez más negativa para el conjunto de la sociedad.
En este punto es importante decir que el término sostenible se deriva de la palabra inglesa “sustainable”, la cual en algunos casos es traducida indiferentemente como “sostenible” o “sustentable” [3]; y debe decirse que el término “desarrollo sustentable” fue inicialmente mal definido, en el sentido de que se asociaba a aquel que permitía mantener el actual nivel de desarrollo, el cual, es una progresión geométrica que será insostenible (algunos expertos afirman que de continuar el sistema de producción actual, se requerirán tres planetas tierras para sostenerlo). De hecho, hoy en día existe una opinión bastante generalizada de que la producción y el uso de sustancias químicas no pueden mantenerse dentro de los parámetros actuales [4].
Hoy el término “desarrollo sustentable” se ha redefinido, y aunque está acertadamente mejor definido, se emplea más comúnmente, en este sentido, el término de “desarrollo sostenible”. 

Concepto de “Química verde”
La “química verde” permite sustentar el concepto del “desarrollo sustentable” y se define en 12 principios [5], que se resumen a continuación:
1.Prevenir los residuos, usando conscientemente los productos.
2.Diseñar productos químicos y productos más seguros.
3.Diseñar las síntesis químicas menos peligrosas.
4.Utilizar materias primas renovables.
5.Utilizar catalizadores y reactivos seguros.
6.Evitar los derivados químicos.
7.Maximizar la economía atómica.
8.Utilizar disolventes más seguros y controlar las condiciones de reacción.
9.Aumentar el rendimiento energético.
10.Diseñar los productos químicos para que sean biodegradables.
11.Analizar los procesos en tiempo real, para prevenir la contaminación.
12.Reducir al mínimo el potencial de accidentes.
Se ve pues que la mayor parte de estos principios están orientados a que nuestros productos sean menos malos, pero se requiere ser más ambiciosos, debemos lograr desarrollar, sino productos ecológicos, productos ambientalmente amigables.
Quizás de alguna manera, estos principios están declarados implícitamente en otras filosofías o metodologías asociadas a procesos productivos, tales como los “sistemas de Gestión de la Calidad (ISO 9000 y 14000)”, de “Responsabilidad Integral”, entre otros; que algunas empresas latinoamericanas ya han incorporado (incluso desde hace varios años), a sus esquemas de producción.
Aunque si bien las nuevas tecnologías de la “Química verde” están inicialmente enfocadas a las reacciones químicas y catálisis en procesos industriales, su aporte al sector de pinturas y recubrimientos no ha sido tan directo, ya que éste es un sector que siempre ha mostrado ser muy versátil y ha logrado ofrecer alternativas ambientalmente amigables desde hace ya algunos años, tal como las pinturas base agua, pinturas minerales, pinturas en polvo, pinturas de altos sólidos, pinturas de curado UV y el empleo de disolventes benignos.
Es decir, la industria de pinturas ya había pensado en los conceptos de la “Química verde” muy antes de que otros sectores lo hicieran. El concepto de las pinturas base agua (como alternativa para reducir el contenido de COVs), ya es “muy viejo” y el empleo de diluyentes reactivos (en pinturas epóxicas); así como el desarrollo de biocidas libres de compuestos mercuriales, y en años más recientes, el desarrollo de pigmentos anticorrosivos libres de metales pesados (como plomo y cromo), secantes metálicos reemplazo de los derivados del plomo, como los secantes de circonio; reguladores de pH menos tóxicos, entre otros.
Conclusión
La “Química verde” pretende dar respuesta a esta necesidad de cambio mediante un uso más racional de nuestros recursos y conocimientos, enmarcando esta nueva filosofía en los principios de la “Química sustentable” [4]. La industria de pinturas no ha sido ajena a esta problemática y aún antes del “boom” de la “Química verde” ya había desarrollado tecnologías ambientalmente amigables, y aunque si bien el problema por excelencia asociado al sector pinturero es el de emisión de COVs, su contribución es más baja que la ocasionada por otros sectores, como el de transporte y procesos industriales comerciales.
La industria de pinturas muestra pues que es un sector muy dinámico y preparado para adaptarse a los futuros cambios que el desarrollo de productos ambientalmente amigables puede suscitar. Pero se debe tener presente que antes que el mercado se dirija hacia un enfoque de sustentabilidad, se requiere también llenar el vacío existente en la seguridad: Una legislación más estricta para forzar el cambio hacia tecnologías más limpias, lo que conducirá hacia un futuro sustentable, amigable con el ambiente y barato.