QUIMICA
VERDE Y PREVENCION DE LA CONTAMINACION
Dra. Alicia I. Varsavsky
Coordinadora
del área científico técnica de la FUNDACION NEXUS (Ciencias Sociales
- Medio Ambiente - Salud) Santa Fe 1845 7º "D" Buenos Aiores.
Telefax 4811-3745/3929 E-mail:
fundación@nexus.org.ar
1-De la
remediación a la prevención La industria química -que durante mucho tiempo fue considerada proveedora de confort y de innovaciones- ha recorrido un complejo camino que la llevó a ser vista actualmente como una de las principales responsables de ensuciar el planeta. De hecho es la industria que libera la mayor cantidad y variedad de sustancias tóxicas al medio ambiente . Es innegable que los químicos con sus desarrollos han contribuido sustancialmente a contaminar el mundo. Pero no es menos cierto que también participan activamente en la búsqueda de soluciones para los problemas ambientales.
A lo largo de la historia las estrategias
destinadas a controlar la contaminación han pasado por distintas etapas. Inicialmente se consideró suficiente diluir los contaminantes presentes en efluentes
y/o residuos hasta llegar a las concentraciones exigidas por la legislación.
Pero el continuo crecimiento
-tanto en cantidad como en variedad- de contaminantes liberados al
medio ambiente, la necesidad creciente de controlar mejor esta
liberación y la presión ejercida por los movimientos ambientalistas
hicieron necesario tratar los efluentes y residuos. Surgieron así
los tratamientos conocidos
usualmente como “end of pipe” diseñados para disminuir la concentración
de los contaminantes en residuos y/o efluentes sin modificar el proceso
en el cual son generados. Este tipo de tratamientos tiene asociados costos adicionales que en algunos casos son muy importantes. Como
no siempre los beneficios
derivados de estos costos son evidentes
para las empresas, no llama
la atención que usualmente las acciones destinadas a controlar los
problemas ambientales se limiten
a las mínimas exigidas por la legislación.
Recién en la última década comenzó
a tomar cuerpo la idea de
que la mejor forma de solucionar los problemas
originados por los contaminantes es no generarlos. Este enfoque
traslada los controles ambientales
desde su lugar tradicional (a continuación del proceso productivo)
hacia el proceso productivo mismo (al cual deben ser integrados).
Pero para lograr esta integración es necesario cambiar la forma de
pensar la problemática ambiental y evolucionar desde una planificación
remediadora -en la que los contaminantes deben ser eliminados de los
efluentes y residuos después de haber sido generados- hacia una preventiva,
cuyo objetivo es introducir en el proceso de
producción las modificaciones necesarias
para minimizar (o eliminar si es
posible) tanto la generación
de residuos y efluentes como la utilización de sustancias tóxicas.
El objetivo de la prevención de
la contaminación es reemplazar los procesos que producen consecuencias
ambientales negativas por otros menos contaminantes. Es importante
tener en cuenta que la liberación de contaminantes al ambiente (incluyendo la derivada de accidentes) es un indicador de ineficiencia productiva y su eliminación genera ahorros y beneficios económicos.
Es por ello que en las estrategias preventivas la competitividad
económica y la calidad ambiental están directamente relacionadas:
al mejorar una automáticamente mejora la otra. Y esta es una de su
mayor ventaja sobre las estrategias
remediadoras.
2- El marco conceptual Todas las
estrategias preventivas se encuadran en el marco conceptual del desarrollo
sustentable cuyo objetivo
es "lograr un desarrollo equilibrado con crecimiento
económico, equidad social y utilización racional de los recursos naturales
con el fin de satisfacer las necesidades de las presentes generaciones
sin comprometer la capacidad de futuras generaciones para satisfacer
sus propias necesidades".
El concepto de desarrollo sustentable
no es nuevo y si bien ha sido
ampliamente utilizado desde hace tiempo (especialmente en los ambientes
científicos) comenzó a tener
repercusión a nivel mundial a partir de la publicación del informe Bruntland en 1987. Este informe fue
el punto de partida de una serie de consultas internacionales que
culminaron en la conferencia de Río de 1992 donde fue
incorporado en la Agenda 21. A partir de esta fecha los distintos países fueron integrándolo en sus agendas ambientales.
El desarrollo
sustentable es una aproximación integral al gerenciamiento de los recursos ambientales, económicos y sociales
a largo plazo. En términos sencillos significa modificar la forma
de tomar decisiones de manera tal que en ella se incluyan la identificación
y evaluación de los impactos económicos, sociales y ambientales y
la evaluación a partir de esta información de la sustentabilidad a
largo plazo. Para implementar este tipo de estrategias es necesario que todos los
actores (gobierno, comunidad y empresas) trabajen conjuntamente. La
realidad mundial actual muestra que pese a toda la publicidad
que se le está dando al concepto
pocas personas comprenden realmente qué significa y cómo se
aplica al trabajo ambiental y a la vida de todos los días.
3- Un poco de historia A principios de la década del ´90 surgieron en el
mundo y casi simultáneamente distintas
estrategias preventivas. Las más conocidas son:
Ø
Producción más limpia – desarrollado
en 1989 por el PNUMA (Programa de las Naciones Unidas para el Medio
Ambiente en su Programa
de la Producción más Limpia)
Ø
Ecoeficiencia – desarrollado en 1990 por
el Consejo Mundial para el Desarrollo Sustentable.
Ø
Prevención de la contaminación- introducido
en la legislación de Estados Unidos en 1990 en el “Acta de prevención
de la contaminación”
Las tres se basan esencialmente
en la misma idea: integrar la
reducción de la contaminación al proceso de producción e incluso al
diseño de producto recurriendo -para prevenir la
contaminación - a la revisión y modificación de los procesos con
la finalidad de eliminar todas las salidas que no sean productos terminados
o materiales reciclables. Se
diferencian principalmente en los objetivos de las organizaciones
que las impulsaron. Las primeras estrategias preventivas que se pusieron en práctica en el mundo se centraron en minimizar la generación
de contaminantes introduciendo mejoras
en la gestión (control de emisiones fugitivas, mejoras en procedimientos,
etc.). Estos cambios son los
más rápidos y fáciles de implementar y son los que tienen mejor relación
costo/beneficio pero en la medida en que
se van imponiendo se hacen necesarios desarrollos que tengan
en cuenta la introducción de cambios tecnológicos. En esta etapa los químicos juegan un rol fundamental ya que es necesario
diseñar nuevos productos en los que se tengan en cuenta no solamente
los rendimientos económicos sino también los ambientales.
Como consecuencia de la promulgación
en 1990 en los Estados Unidos del Acta de prevención de la contaminación
-que fue la primer ley ambiental de ese país que se centró en la reducción
de la contaminación en la fuente en lugar de en la remediación o captura
de contaminantes- la American
Chemical Society desarrolló el concepto
de química verde o química sustentable para referirse diseño, desarrollo e implementación de productos
y procesos que reducen o eliminan el uso y generación de sustancias
peligrosas para la salud humana o el medio
ambiente.
Por su parte las industrias químicas
y petroquímicas crearon el
“Programa de cuidado responsable del medio ambiente”.
Se trata de un programa internacional desarrollado
específicamente para estas industrias cuyo objetivo de lograr una
mejora continua del desempeño de la industria química en seguridad,
salud y ambiente. Tiene como característica especial tratarse de un esfuerzo
voluntario puesto en marcha en más de cuarenta países (incluida la
Argentina donde es administrado por la Cámara de la Industria Química
y Petroquímica desde mayo de 1992).
Se diferencia de otros programas principalmente por ocuparse explícitamente
tanto del medio ambiente como de la seguridad y la salud.
4- Cambiando la forma de enfocar la problemática ambiental Como ya se mencionó, generar residuos y/o efluentes cuesta dinero y contamina. La mejor forma de minimizar
estos costos es utilizar los insumos
de una forma más eficiente. Se logra así disminuir (y en algunos casos
eliminar) los costos asociados
al tratamiento de residuos y efluentes. El uso más eficaz de los insumos
aumenta la rentabilidad de la empresa y al mismo tiempo beneficia
al medio ambiente ya que al disminuir
la cantidad de residuos y/o efluentes generados se contamina
menos. De esta forma los intereses de dos grupos tradicionalmente
contrapuestos (los ambientalistas y los industriales) van de la mano.
Pero una cosa
es conocer estas ventajas y otra muy distinta es poner estas estrategias
en marcha. Existen importantes barreras
internas y externas a la empresa que dificultan el proceso. Estas
barreras dependen no sólo de aspectos tecnológicos y económicos (desarrollos de productos
y tecnologías nuevas que pueden ser costosos)
sino también -y principalmente- de las dificultades para lograr
que todos tomen conciencia de esta nueva
realidad. Por encima de otras
consideraciones, los enfoques preventivos requieren cambios en la cultura empresarial
y personal, en la de los grupos ambientalistas y en
la de los gobiernos de tal magnitud que solamente las empresas y dirigencias con un sentido de liderazgo fuerte y visionario
toman la iniciativa en este tema.
Se
suele aceptar que las empresas siempre adoptan el camino de menor costo pero la realidad es que las
decisiones son tomadas por individuos
y los individuos tienen preferencias personales y profesionales que,
más que por la lógica, están motivadas por aspectos culturales (tanto
de la empresa como de la persona). Problemas
tales como la falta de
información y de experiencia, el poco conocimiento de los temas ambientales, la existencia de criterios preestablecidos en el proceso
de toma de decisión, problemas financieros, la falta de comunicación
entre distintas empresas, la inercia en los niveles gerenciales medios,
deficiencias en las regulaciones existentes, dificultades en acceder a las tecnologías limpias
y/o al financiamiento externo
e incentivos económicos mal
orientados figuran entre las barreras más importantes.
Como contrapartida existen motivaciones que llevan a una
empresa a adoptar estrategias preventivas. Entre ellas pueden mencionarse la
implementación en la empresa de sistemas
de gestión ambiental y mejora continua, las iniciativas voluntarias,
las mejoras en la productividad, los incentivos económicos, la capacitación,
etc.
5- La química verde La llamada química verde o química sustentable -es decir el uso de la química para prevenir la contaminación a través del diseño de productos y procesos químicos que
sean ambientalmente benignos-
ha crecido sustancialmente desde su aparición a principios
de los años 90. Este crecimiento está basado en un fuerte desarrollo
científico guiado por la necesidad económica de lograr un desarrollo
sustentable.
Se trata de una herramienta imprescindible
cuando se hace necesario introducir mejoras tecnológicas ya que se
ocupa de estudiar y modificar
todos los aspectos de los
procesos químicos que generen impactos
negativos tanto sobre la salud humana como sobre
el ambiente. Se parte de la base de que el camino más eficiente
para prevenir la contaminación consiste en
ü
diseñar productos nuevos que sean útiles y viables comercialmente
pero cuya toxicidad sea mínima
ü
diseñar –para productos ya existentes- pasos sintéticos alternativos
que no requieran sustratos o solventes
tóxicos ni generen subproductos tóxicos.
La necesidad de reducir o eliminar el uso o generación
de sustancias peligrosas en el diseño, manufactura y aplicación de
los productos químicos de manera tal de
prevenir la contaminación pone al
químico ante un cambio muy importante tanto en la forma de
encarar la resolución de los problemas como en su formación profesional.
Tradicionalmente el químico ambientalista
se especializó en monitorear el entorno para detectar contaminantes
y buscar la forma de eliminarlos o minimizar sus efectos. En la medida
en que las estrategias preventivas vayan imponiéndose deberá ocuparse
de idear y poner en marcha mecanismos que permitan que su actividad resulte inocua para
el medio ambiente. Es necesario modificar los procesos sintéticos pero también
se deben desarrollar nuevas metodologías de detección, identificación,
monitoreo y separación de contaminantes naturales e industriales,
entender mejor los procesos catalíticos que ocurren en los aerosoles,
conocer mejor los mecanismos de los cambios fotoquímicos y los de
toxicidad (tanto para el hombre como para los ecosistemas),
etc.
A lo largo de la historia los químicos
se han ocupado de diseñar y rediseñar
sus productos para lograr una mayor eficiencia en los procesos.
A partir de la consideración de las propiedades físicas y químicas
de las distintas moléculas en estudio se buscaba obtener
productos con propiedades
específicas. De esta forma han
sido los principales arquitectos de los productos actualmente en uso y son sus diseños estructurales los que
tienen efectos tanto sobre el ser humano como sobre el ambiente.
Tradicionalmente los criterios
para priorizar una vía de síntesis sobre otra se basaron en la disponibilidad
y precio de materias primas, en los rendimientos del proceso y en el consumo de energía. A partir de la puesta en marcha de estrategias
preventivas a estos criterios hay que agregarle los relacionados con
la toxicidad (tanto para el ser humano como para los ecosistemas) a lo largo no solamente
del proceso de síntesis sino
del ciclo de vida del producto que debe
ü
Ser comercialmente útil
ü
Presentar una mínima
toxicidad tanto para el ser humano como para el ambiente
ü
Ser fabricado en procesos viables
ü
No contribuir a la contaminación.
6- El camino que falta recorrer Armonizar las consideraciones de seguridad para organismos
vivos complejos con las de eficacia industrial y comercial es una
meta difícil pero indispensable.
Para lograrlo es necesario poder identificar
los impactos que tendrán una molécula o un proceso productivo sobre los sistemas biológicos y esto significa
entender las rutas de exposición, los mecanismos de acceso
y los mecanismos de toxicidad “in vivo” en
los distintos organismos. Para ello es necesario contar con
información sobre las relaciones entre las estructuras químicas y
sus funciones industriales/comerciales pero también con sus posibles actividades biológicas. Una cuidadosa
integración de estas dos fuentes de información permitirá llegar al
delicado balance necesario entre seguridad y eficacia. Esto
fuerza a importantes cambios (tanto en los enfoques de los estudios
toxicológicos como en el entrenamiento de los químicos) y conlleva la necesidad de intensificar los trabajos
interdisciplinarios.
Pese a las ventajas comparativas
de las estrategias preventivas, es importante tener en cuenta que no siempre
las ventajas de un producto “verde” nuevo y/o el reemplazo
de un producto tradicional por otro verde son tan claras. Los impactos ambientales pueden ocurrir en escalas de espacio y
tiempo muy amplias y las instalaciones industriales no aparecen y desaparecen repentinamente. Tampoco ocurre lo mismo
con las distintas moléculas sintetizadas, cuyas vidas medias en el
ambiente son muy variables. Por esta razón es necesario estudiar las interacciones ambientales en un rango de escalas
espacial y temporal amplias teniendo en cuenta el ciclo de vida completo del producto.
Mientras
algunos de los problemas ambientales tienen en la actualidad soluciones
tecnológicas viables otros
todavía no las tienen. Esto
hace que la investigación relacionada
con la problemática ambiental (que forzosamente es interdisciplinaria)
sea cada vez más importante. La posibilidad de
encarar integralmente los problemas derivados del agotamiento de los
recursos no renovables con los de
los costos asociados tanto con la generación y
tratamiento de residuos como
con el cumplimiento de la legislación vigente definirán la viabilidad
de una empresa.
Pero las mayores dificultades no radican tanto en la disponibilidad
de tecnologías limpias o verdes sino en superar los obstáculos que
dificultan su implementación
efectiva (la inercia, el simple acto de ponerse en marcha y el costo
de implementar nuevas tecnologías entre otras). También los sistemas
de regulación ambiental tienen limitaciones que deben ser consideradas.
Es interesante notar que las políticas
que sugieren límites aceptables de emisiones, al ignorar el efecto
acumulativo de las sustancias en
el ambiente, perpetúan los problemas tradicionales de la
contaminación en lugar de eliminarlos.
Se mencionó anteriormente que -entre
las barreras que se deben superar
para imponer estas metodologías- las culturales son las más
importantes. Por esta razón en
la implementación de una estrategia limpia o verde la educación debe
ser un componente fundamental. Y esto significa modificar planes de
estudio pero también modificar
la forma en la que se consideran las interacciones entre las actividades
del hombre y el medio ambiente. Gran parte de los esfuerzos de la
química verde están orientados a lograr que los químicos
trabajen conjuntamente con biólogos, ingenieros y científicos
de una gran variedad de disciplinas. Los temas ambientales son tan
complejos que si no se combinan todas estas fuerzas y se planifica
a largo plazo será difícil resolverlos.
La colaboración entre el mundo
de la industriales y el mundo
académico es fundamental para
lograr la introducción de productos verdes en el mercado. Para que
esta colaboración sea exitosa es necesaria
una gran flexibilidad ya que deben
trabajar juntas personas que provienen de estructuras cuyos objetivos
tradicionalmente fueron diferentes.
Corresponde a los gobiernos generar los mecanismos que permitan facilitar
esta la interacción a través
de la promulgación de legislaciones adecuadas.
Ni las estrategias preventivas
ni el diseño de productos químicos ambientalmente benignos son una panacea universal y no solucionarán todos los
problemas ambientales del mundo. Tampoco son aplicables en todos los
casos. Pero en la medida en que se vayan convirtiendo en una forma
de pensar la relación del hombre con su entorno contribuirán significativamente
a mejorar la calidad de vida
del hombre mismo.
7- Bibliografía Anastas, P.T. y Farris, C.A. editores “Benign by design.
Alternative synthetic design for pollution prevention”. (ACS symposium series 577)
Culler, Nelson “Apuntes para un
cuidado responsable del medio ambiente”.
. Cámara de la Industria Química y Petroquímica (2000)
De Vito, S.C. y Garret, R.L. editores “Designing safer chemicals. Green Chemistry
for pollution prevention”. (ACS symposium series 640) 1996
Gunningham, N. y Sinclair,
D. “A Final Report: Barriers
And Motivators To The Adoption Of Cleaner Production Practices”. Environment
Australia. Australian Centre for Environmental Law. The Australian
National University. Canberra,
July 1997
|