En el mes de Marzo que viene la Asociación Americana de Química (ACS) llevará a cabo su 239 encuentro nacional titulado “Chemistry for a Sustainable World” en la ciudad de San Francisco, CA. El objetivo principal de este encuentro es de educar y concientizar a los participantes de cómo la química puede ser usada para mejorar las condiciones de vida de nuestro planeta hacia un futuro mas sostenible. Plenarias sobre química verde se darán sobre diferentes tópicos que incluyen síntesis orgánica, separaciones, materiales, financiamiento, recursos renovables, ingeniería, energía y educación entre otros.
Aprovechando esta ocasión y continuando con la publicación de temas en química verde (4), deseo en este post dar a conocer la utilización de un software llamado EATOS el cual es de gran utilidad para evaluar procesos químicos. Este software, que puede ser adquirido gratuitamente, (1) fue creado por Marco Eissen y J.O Metzger del Instituto Federal Suizo de Tecnologia en Zurich y tiene como objetivo el de cuantificar el impacto ambiental que un proceso químico puede causar (2,3,). Si tuviéramos que escoger entre varias rutas sintéticas posibles ¿como podemos saber cual de ellas es la mas verde (benigna ambientalmente) y conveniente desde el punto de vista económico? EATOS cuenta con herramientas que permiten calcular medidores tales como E-Factor, MI y CI (Cost index) en base a la información introducida de los reactivos, solventes, auxiliares, catalizadores y en general de toda materia prima usada en el proceso global (raw input) así como en base a la información referente a los productos, co productos y subproductos (output). Esta información introducida no solo se limita a las cantidades usadas y producidas sino también a otras propiedades como toxicidad humana, eco toxicidad, índice de contaminación del aire, acumulación, efecto invernadero, degradación, etc. las cuales son tomadas en cuenta en los cálculos que usan algoritmos matemáticos para determinar los medidores anteriormente mencionados. La idea básica de usar EATOS es que permite comparar los valores de E-Factor, MI y CI de diferentes alternativas sintéticas y aquellas que tengan valores mas bajos de estos medidores pueden ser consideradas como las mas convenientes de usar en la síntesis del compuesto deseado. (2)
Como podrán notar, EATOS no solo da una buena aproximación sobre la cantidad total de desperdicio generado en nuestro proceso químico sino también permite detectar y corregir la etapa del proceso que genera más desecho y sus principales contribuyentes. Por otro lado, el hecho de contar con una estimación del costo individual y total del proceso ayuda al profesional a hacer una evaluación más minuciosa y real entre las diferentes posibilidades que se tienen. Por supuesto que existen otros factores adicionales que deben considerarse aparte de los mencionados (como consumo de energía, diseño de equipos, etc) antes de tomar una decisión final por el proceso mas optimo. Sin embargo, pienso que el uso de este software constituye una gran ayuda y un buen punto de partida para el químico de laboratorio, el químico de procesos y también para el Ingeniero químico antes de lanzarse a realizar un proyecto de síntesis.
Durante estos últimos ocho años se fueron elaborando otros programas y sitios web (5) complementarios a EATOS. Por ejemplo la agencia de protección ambiental (EPA) ha creado un programa llamado Green Chemistry Expert System (GCES) que se usa para poder eliminar o reducir el uso y generación de sustancias peligrosas durante la síntesis de insumos químicos (6). El uso adecuado y conjunto de estas herramientas computacionales pueden ser de gran ayuda para el diseño, planificación y ejecución de una síntesis tanto a nivel de laboratorio como industrial.
Referencias
(1) http://www.metzger.chemie.uni-oldenburg.de/eatos/english.htm
(2) Marco Eissen, Jürgen O. Metzger, Chemistry A European Journal, 2002, 8(16), 3580-3585
(3) M. Eissen, R.Mazur, H.G. Quebbemann and K.H. Pennemann, Helvetica Chimica Acta, 2004, 87, 524-535
(4) http://bpnquimica.blogspot.com/2009/09/medidores-de-la-eficacia-de-un-proceso.html
(5) http://bpnquimica.blogspot.com/2010/01/evaluacion-de-un-proceso-quimico-con-la.html
http://www.epa.gov/oppt/greenchemistry/pubs/gces.html
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