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Es un proyecto integrado por un consorcio europeo de empresas y laboratorios de I+D para desarrollar productos y procesos químicos mediante el uso de disolventes más seguros

SolvSafe, la investigación de nuevos disolventes y sus aplicaciones

Carles Estévez.
Director científico del IUCT (Instituto Universitario de Ciencia y Tecnología)
01/02/2006
El proyecto europeo de I+D+i, SolvSafe, lidera la investigación industrial de nuevos disolventes y sus aplicaciones en campos tan diversos como la biotecnología, la química fina farmacéutica, los productos para la protección de las cosechas, recubrimientos protectores de superficies, la extracción de aceites vegetales.
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Uno de los retos tecnológicos más importantes para los países industrializados es expandir la gama de disolventes seguros utilizables a escala industrial en los procesos productivos. Europa utiliza más de 2.000.000 de toneladas de disolventes oxigenados, hidrocarbonados y clorados en sus procesos industriales. La importancia crucial de los disolventes se debe entre otros factores a que están implicados en procesos universalmente utilizados como la formulación de productos comerciales (por ejemplo, adhesivos, pinturas, productos del hogar, etc.), la purificación de sustancias para asegurar su calidad y seguridad (por ejemplo, fármacos, alimentos, etc.), la síntesis química y las operaciones de limpieza y desengrase.

La diversidad de aplicaciones y propiedades que los químicos exigen a los disolventes queda bien ilustrada en el sector de la química fina farmacéutica. Propiedades como la polaridad son determinantes no sólo para controlar la velocidad de las reacciones sino también para favorecer o inhibir una determinada reacción. La solubilidad de los reactivos en la mezcla de reacción facilita las operaciones de escalado de proceso mientras que el aislamiento de los productos depende de su solubilidad en el disolvente. El mejor disolvente para una determinada reacción es aquel en que el producto se puede obtener directamente por cristalización. Otro factor que resulta importante en la industrialización de una síntesis es la fluidez o viscosidad de la mezcla de reacción. Los disolventes se seleccionan a menudo para facilitar el correcto mezclado de los componentes, asegurar una eficiente transferencia de calor y para minimizar impurezas debido a “puntos calientes” en el sistema.

Asimismo, la buena agitación durante las cristalizaciones produce cristales de mejor calidad y facilita la transferencia de las suspensiones a la unidad de filtración. Por otro lado, la formación de azeótropos o la extracción con un disolvente inmiscible resultan necesarios para eliminar agua o impurezas. Igualmente importante para la preparación de productos de alta calidad es el control de la forma cristalina adecuada mediante la selección cuidadosa del disolvente de purificación del producto final. Cada uno de estos factores afecta directamente a la calidad, productividad y coste del producto manufacturado.

Hoy en día el químico sólo dispone de un reducido número de disolventes capaces de satisfacer los exigentes criterios de eficacia en el proceso
Todos los factores mencionados ilustran la complejidad con la que se enfrenta el químico industrial a la hora de seleccionar los disolventes. No sólo deben proporcionar las mejores prestaciones y garantizar la máxima eficacia en su función, sino también deben satisfacer los criterios relacionados con la seguridad e higiene en el desarrollo de las operaciones en planta, la protección de los operarios y de las instalaciones, la minimización de los residuos y su peligrosidad intrínseca y la eficiente recuperación y reutilización del disolvente.

Hoy en día el químico sólo dispone de un reducido número de disolventes capaces de satisfacer los exigentes criterios de eficacia en el proceso. Además, en Europa muchos de estos disolventes fueron o serán afectados por normativas que pueden restringir el uso futuro de muchos disolventes utilizados en la práctica industrial.

Por ejemplo, en el sector químico farmacéutico sólo 40 de los 1.150 disolventes descritos se encuentran en las plantas de producción y muchos de ellos podrían verse afectados por la legislación europea en materia de productos químicos peligrosos. Esta situación resulta preocupante pues ante la evidente necesidad de innovaciones en el campo de los disolventes y sus aplicaciones, muy pocas alternativas se han desarrollado para los disolventes más indeseados. Ello se debe muy probablemente a que ni la investigación académica ni la realizada en departamentos de I+D industriales en el campo de los disolventes ha formado parte del núcleo central de los programas de investigación de las últimas décadas.

Un proyecto europeo

Recientemente, IUCT ha promovido el lanzamiento de SolvSafe, un proyecto integrado por un consorcio europeo de empresas y laboratorios de I+D cuyo objetivo es establecer las metodologías necesarias para desarrollar productos y procesos químicos mediante el uso de disolventes más seguros. Los objetivos fundamentales del proyecto son la reducción de la cantidad y diversidad de aquellos disolventes que puedan tener efectos adversos sobre la salud humana y el medio ambiente, la reducción de emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV), la reducción de emisiones de CO2 a la atmósfera y el uso de materias primas renovables como alternativa al petróleo para la producción de disolventes.

SolvSafe, cuyo comité ejecutivo está formado por PyMEs, moviliza a 120 investigadores de industrias y centros de investigación de Alemania, Austria, España, Francia, Italia, Rumanía y Suiza.

Entre los miembros del Consorcio se encuentra la Asociación Española de Fabricantes de Química Fina (Afaquim) y miembros de la Red Española de Química Sostenible, que aporta varios de sus científicos. Con una inversión total de 12 millones de euros, de los cuales 5,7 millones son aportados por la Unión Europea a través del 6º Programa Marco, SolvSafe desarrollará sus actividades de I+D durante los próximos 4 años.

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