5.INDUSTRIAQUÍMICAVERDE

Los12principiosdelaQuímicaVerde

Catalysis

Process

Intensifica9on

Separa9on

Processes

Energy

Efficiency

Solvent

Replacement

SaferReac9ons

&Reagents

Useof

Renewable

Feedstocks

Waste

Minimisa9on

Green

Chemistry

QuímicaVerde

•  AplicacionesdeCO2supercrí9co•  Líquidosiónicos•  Procesosdeoxidaciónavanzada.H2O2•  Reaccionesasimétricas

FluidoSupercrí?coUnfluidosupercrí9coesdefinidocomounasustanciaqueseencuentraporencimadesutemperaturacrí9caysupresióncrí9ca

Fluido Supercrítico

Tc

Presión

Pc

L

G Pt

Temperatura

S

PROPIEDADES

OrdendemagnituddelaspropiedadesSsicasdelosfluidossupercrí9cos,gasesylíquidos

Gas

Fluido supercrítico

Líquido

Viscosidad (Nsm-2 x 10-5)

1

10

100

Difusividad (m2s-1 x 10-9)

10000

100

1

Densidad (kg m-3)

1

700

1000

CO2Supercrí?co

VentajasdelusodeCO2

•  Noestóxico•  Esincoloro•  Esinodoro•  Noesinflamable

•  Noescorrosivo(aunquesílosonsusmezclasconagua)

•  Sucostoesrela9vamentebajo•  Esfácilmenteeliminable

•  Prác9camentenodejaresiduo•  Suscondicionescrí9cassonrela9vamentefácilesdealcanzar, loquesetraduceenunbajoconsumoenergé9co.

•  Posee una densidad rela9vamente alta en el punto crí9co, y por ende un poder desolvatacióntambiénalto(7.5enlaescaladelparámetrodesolubilidad).

Aplicaciones

Sectores:

• Alimentario

• Farmacéu9co

• Químico

• Cosmé9co

• Tex9l

• MedioAmbiente

Estadoactualdelatecnología:

• Aprox.100plantasindustrialesentodoelmundo

• AmpliosoporteenI+D:Aprox.1000plantaspilotoyescalalaboratorio

Aplicacionesalimentarias

• Descafeinizacióndecaféyte

• Obtencióndeextractosdelúpulo

• Obtencióndeaceitesesencialesdeespeciasyplantasaromá9cas

• Eliminacióndenico9na

• Extracciónydesterpenizacióndeaceitesesencialesdefrutas

• Eliminacióndepes9cidasdecereales

• Extraccióndecolorantes

• Extraccióndearomas

• Extracciónytratamientodegrasasyaceites

• Fraccionamientodegrasas

Aplicacionesfarmacéu?co

• Obtencióndeextractosdehierbas,raícesycortezasconpropiedadesmedicinales

• Produccióndean9bió9cos

• Aislamientodevitaminasyalcaloidesdeproductosvegetales

• Obtencióndenutraceú9cos

• Obtencióndean9oxidantesnaturales

Aplicacionesquímicoycosmé?co

• Eliminaciónderesiduosdelpetróleo

• Regeneracióndecatalizadores,absorbentesyfiltros

• Reaccionesenzimá9casenFSC

• Separacióndeácidosgrasos

• Colorantesnaturales

• Extracciónderesinasyceras

Aplicacionestex?lymedioambiente

• Impregnacióndefibrasytejidos

• Purificacióndesueloscontaminados

• Regeneraciónde9errasadsorbentesdefiltradodeaceites

• Descontaminacióndeaguasresiduales

• Tratamientoderesiduosderefinería

Diagramadeflujo

EXTRACCIÓNSUPERCRÍTICA

EXTRACCIÓNSUPERCRÍTICA

Líquidosiónicos

Salesorgánicascompuestasdeca9onesyanionesquesonlíquidasacondicionesambientales(RTIL)Nulapresióndevapor,establestérmicamente,estadolíquidoenampliorangodetemperatura,ampliaelectronega9vidad,altacapacidadsolvente

OXIDACIÓNHÚMEDA

Reaccionesasimétricas

5.UNACATEGORÍAESPECIAL:LOSSOLVENTES

Promociónpotencialdeproblemasdecarácterglobal

•  Destruccióndelacapadeozono•  Efectoinvernaderoycambioclimá9co

•  Sustanciapeligrosa•  Residuopeligroso•  Sustanciacarcinogénica

Sustancias Agotadoras de la Capa de Ozono

Tetracloruro de Carbono (CCl4)

Metil Cloroformo (CH3Cl)

H-1211 H-1301

Bromuro de Metilo (CH3Br)

Gases de Efecto Invernadero

CO2

CALENTAMIENTO GLOBAL

SUSTANCIA

POTENCIAL DE AGOTAMIENTO DE OZONO

(PAO)

POTENCIAL DE CALENTAMIENTO GLOBAL

(equivalentes de CO2)

Clorofluorocarbonos (CFC) 0.6 a 1.0 10,600 - 4,600 Halones 3.0 a 10.0 6,900 - 1,300

Hidroclorofluorocarbonos (HCFC)

0.001 a 0.11 1,700 - 120

Bromuro de metilo 0.6 5 Hidrofluorocarbonos (HFC) 0 14,800

Tetracloruro de Carbono 1.1 1,800

O3 Malo 10%

Tropósfera

Estratósfera

10 km

50 km

O3 Bueno 90%

Tropósfera Estratósfera

Radiación Ultravioleta

DESTRUCCIÓN DE LA CAPA DE OZONO

SUSTANCIAS AGOTADORAS DE LA CAPA DEOZONO

CFC – Clorofluorocarbonados

SUSTANCIA PELIGROSA

CARACTERISTICAS

Inflamabilidad

Corrosividad

Reactividad

Toxicidad

Patogenicidad

Residuos peligrososResiduospeligrosos

Sustancias carcinogénicasSustanciascarcinogénicas

LosproblemasconlosVOC’s

•  Toxicidad•  Inflamabilidad

•  Formacióndeperóxido

•  Destruccióncapadeozono

•  Calentamientoglobal

•  Persistenciaambiental

Porquélanecesidaddesolventesverdes

•  Altapresenciaenac9vidadesproduc9vasydeconsumo

•  Contribuciónaresolverdiversosproblemasambientales

•  ReduciremisionesdeVOC´s.

•  Reemplazodetecnologíasdefinaldetuboparacontroldeemisionesconaltoscostosdeinversiónyoperación,portecnologíaslimpiasecoeficientes

Diversasaplicacionesparalossolventesverdes

• Mediodereacciónaniveldelaboratorioyplanta• Mediodepurificación• Mediodepreparaciónyextracción• Mediodecontroldetemperatura• Mediodeadicióndesustanciasymezcla• CromatograSa• Cristalización• Recubrimientos• Limpieza• Mantenimiento

Criteriosparaelreemplazo

•  Noesunproblemasencillo

•  Elprocesodebeserconsideradointegralmente

•  Elciclodevidadelsolvente

1. Materiasprimaseinsumos2. Producción3. Uso4. Descarte

Estrategiasdereemplazo

•  Evitaróminimizarelusodesolventes•  Empleodesolventesmenostóxicos

•  Usodesolventesdebasenatural•  EvitarVOC’s–solventesconbajapresióndevapor/altospuntosdeebullición•  Complicacionescomomediodereacción:ratasdereacción,quimio,regioóestereoselec9vidad,nuevatecnología,etc.