1.2: Conceptos de Química Verde
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Apoyo Agropecuario
El cultivo de cultivos en diferentes regiones agrícolas para alimentar a las masas debe su potencial en gran medida a aprovechar el poder de los químicos como herbicidas, pesticidas, fungicidas, etc. Aunque en general tendemos a pensar en los beneficios de los pesticidas, hay una serie de problemas asociados con su uso que van mucho más allá de su capacidad para promover el cultivo y la disponibilidad de alimentos. Por ejemplo, el DDT (Figura\(\PageIndex{1}\)) es una sustancia química que ha visto mucho uso en EU. Durante el periodo de 1950 a 1980, se utilizó en la agricultura a razón de más de 40,000 toneladas cada año en todo el mundo y se ha estimado que se han producido un total de 1.8 millones de toneladas en todo el mundo desde la década de 1940. En Estados Unidos, fue fabricado por numerosas empresas como Monsanto, Ciba, Montrose Chemical Company y Pennwalt. Más de 600,000 toneladas (1.35 mil millones de libras) se aplicaron en EU antes de que fuera prohibido en 1972.
Lo mejor de la naturaleza
La idea de que la naturaleza produce productos químicos que son “verdes” es una falacia o un mito. El concepto de verde merece alguna aclaración en este punto. Lo que es verde y lo que no lo es es en realidad una cuestión de naturaleza, cantidad, seguridad humana, efectos a largo plazo y toxicidad aguda. El verde es generalmente un término asociado a un producto sustentable (renovable) o proceso no tóxico cuyo empleo en la sociedad no tiene toxicidad aguda y un análisis general favorable del ciclo de vida. Hay una serie de químicos documentados en la naturaleza que son extremadamente tóxicos incluso en pequeñas dosis invalidando así la idea de que la naturaleza es “verde”. Por ejemplo, la aflatoxina B1, que se muestra a continuación en la Figura\(\PageIndex{2}\), es una toxina producida por Apsergillus flavus y A. parasiticus que es uno de los carcinógenos más potentes conocidos. Es un contaminante común de una variedad de alimentos que incluyen maní, harina de semilla de algodón, maíz y otros granos, así como alimentos para animales. De acuerdo con la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación, los niveles máximos mundiales de aflatoxina B1 están en el rango de 1—20 µg/kg en los alimentos y 5—50 µg/kg en la alimentación de ganado vacuno dietético.
En la Figura\(\PageIndex{3}\) siguiente se muestra un derivado del ácido lisérgico. El ácido lisérgico, también conocido como ácido D-lisérgico y ácido (+) -lisérgico, es un precursor de una diversa gama de alcaloides ergolinos producidos por el hongo cornezuelo y encontrados en las semillas de Turbina corymbosa (ololiuhqui), Argyreia nervosa (Hawaiian Baby Woodrose) e Ipomoea tricolor (glorias matutinas, tlitliltzin). Las amidas de ácido lisérgico, las lisergamidas (ver Fig. 3), son ampliamente utilizadas como fármacos y como drogas psicodélicas (LSD). El ácido lisérgico recibió su nombre por la lisis de diversos alcaloides del cornezuelo de centeno.
Figura\(\PageIndex{2}\): Se muestra arriba la versión dietilamida del ácido lisérgico.
https://www.wikiwand.com/en/Lysergic_acid
Nuevamente, como ya se estipuló, lo mejor de la naturaleza no implica necesariamente que sus productos sean “verdes”. El verde, en virtud de la distribución del producto que se encuentra en la naturaleza (por ejemplo, cocaína), ciertamente puede plantear implicaciones graves, si no letales, para el consumo humano. Todos sabemos que el cloruro de sodio es omnipresente dentro de la naturaleza. Es una sal común que manifiesta una estructura de celosía cristalina cúbica que se disuelve fácilmente en el agua donde se encuentra mayormente. Los humanos la consumen en grandes cantidades como saborizante, condimento y conservante. Sin embargo, su consumo masivo especialmente en Estados Unidos ha llevado a > 65 millones de personas afligidas de hipertensión arterial mientras que muchas otras tienen todas las demás enfermedades asociadas a su sobreconsumo.
Minimización de Accidentes y Residuos
El desperdicio por la naturaleza de los procesos vivos es una consecuencia natural. Dentro del esquema de marcos de células vivas, la capacidad de generar residuos se considera una clara indicación de un sistema “vivo”. Los desechos son un subproducto necesario de cualquier función de trabajo, incluso si es calor, luz o alguna otra forma de energía en virtud de las ineficiencias intrínsecas asociadas con la utilización de “combustible” o materias primas. Por ejemplo, incluso un recién nacido que se alimenta de leche materna, una fuente de alimento natural ideal para bebés, no simplemente produce un producto de desecho no material, es decir, disipación de calor/energía. Los problemas asociados con los residuos, incluidas las ineficiencias inherentes al uso de los recursos, son la forma en que se acumula y afecta la calidad del medio ambiente. En general, no podemos evitar el desperdicio porque todo está sujeto a entropía.
El quid del problema asociado a los desechos se reduce a la seguridad. Como se aludió en el ejemplo anterior de Prezi, el óxido puede causar fatiga del material o pérdida de integridad que puede comprometer la funcionalidad. Adicionalmente, los procesos químicos que producen residuos necesitan adherirse a las tres “R” generales de Química Verde.
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