De ingenier¨ªa qu¨ªmica a ingenier¨ªa ambiental

E l prop¨®sito de la ingenier¨ªa qu¨ªmica de convertirse en ingenier¨ªa ambiental se ha puesto de manifiesto durante el IV Congreso Europeo de Ingenier¨ªa Qu¨ªmica, celebrado la pasada semana en Granada, donde las ponencias de contenido ambiental o relacionadas con la sostenibilidad coparon el 36% del total, seg¨²n Jean-Claude Charpentier, investigador del CNRS franc¨¦s y presidente de la Federaci¨®n Europea de Ingenier¨ªa Qu¨ªmica.

Charpentier explica que la industria tradicional funciona, esquem¨¢ticamente, con una entrada de energ¨ªa y materias primas, unos procesos de transformaci¨®n y una salida de productos y desechos. En los a?os setenta empezaron a intervenir las tecnolog¨ªas de la informaci¨®n, lo que permiti¨® optimizar y automatizar los procesos y los controles. Luego, en los ochenta y noventa, las preocupaciones ambientales obligaron a replantearse todo el sistema. "En la actualidad esta demanda social hace necesario reducir al m¨¢ximo las entradas de materias primas y energ¨ªa, y modificar los procesos para intentar llegar a emisiones y desechos cero, mediante el reciclado de los mismos, y que el producto cumpla las crecientes exigencias sociales de seguridad, sostenibilidad y escaso impacto ambiental, con la figura del destino ¨²ltimo del producto una vez usado".

El fluido supercr¨ªtico es reutilizable y por ello evita emisiones contaminantes

Es lo que los expertos denominan actuaciones front of pipe (antes de la f¨¢brica) y end of pipe (despu¨¦s de la f¨¢brica) y supone la entrada de los ingenieros qu¨ªmicos en ¨¢reas como los nuevos materiales o los efectos globales de las emisiones. "Hasta los a?os ochenta, la ingenier¨ªa qu¨ªmica se mov¨ªa en el ¨¢mbito de la mesoescala, donde el centro de atenci¨®n es el reactor donde se realizan los procesos industriales, entonces empez¨® a ocuparse de la microescala, los problemas ligados a procesos moleculares, y la macroescala, el funcionamiento integral de grandes factor¨ªas. Hoy hay ya quienes propugnan aumentar los l¨ªmites de la disciplina para llegar a la nanoescala, ocup¨¢ndonos de procesos a nivel at¨®mico o de mol¨¦cula simple, y hacia la megaescala, incluyendo problemas globales y planetarios, como el cambio clim¨¢tico", explica F¨¦lix Garc¨ªa Ochoa, de la Universidad Complutense.

"Conocemos unos 14 millones de mol¨¦culas, de las cuales s¨®lo un porcentaje muy peque?o se encuentran en la naturaleza, y s¨®lo conocemos sus propiedades y efectos de una manera parcial. Su utilizaci¨®n por la industria exigir¨ªa, por cuestiones ambientales, mejorar este conocimiento y ello est¨¢ orientando nuestra labor hacia el estudio molecular y a la mejora de las tecnolog¨ªas de separaci¨®n y recuperaci¨®n de sustancias", explica Charpentier, copresidente del congreso con Baldomero L¨®pez, presidente de la Asociaci¨®n Nacional de Qu¨ªmicos de Espa?a.

Una consecuencia de este problema es la necesidad de avanzar hacia el dise?o previo de materiales en lugar de aumentar ad limitum el cat¨¢logo de sustancias. Una posibilidad a¨²n lejana que sin embargo ya muestra algunos logros. "Cient¨ªficos espa?oles y franceses, por ejemplo, han conseguido dise?ar un material cristalino en el que es posible determinar con antelaci¨®n c¨®mo va a crecer, qu¨¦ porcentaje de material amorfo tendr¨¢, su forma, su tama?o...", dice Charpentier.

En el campo de los procesos de separaci¨®n de sustancias, el futuro est¨¢ en manos de los llamados fluidos supercr¨ªticos, sustancias que, mediante presi¨®n y temperatura, se comportan en algunos aspectos como un l¨ªquido y en otros como un gas. Se aprovechan sus propiedades l¨ªquidas para disolver un s¨®lido y extraer una sustancia, y sus propiedades gaseosas, para recuperar el fluido y purificar la sustancia extra¨ªda. El fluido supercr¨ªtico es reutilizable y ello evita emisiones contaminantes. Se emplean ya, entre otras cosas, para extraer la cafe¨ªna al caf¨¦ descafeinado.

La ingenier¨ªa qu¨ªmica se abre el camino a campos como la energ¨ªa solar y los f¨¢rmacos, la modelizaci¨®n por ordenador y la ingenier¨ªa alimentaria, el tratamiento de suelos contaminados y las c¨¦lulas de combustible..., un ambicioso panorama que muestra la vitalidad de la disciplina y que en Granada ha llevado a que se presentaran m¨¢s de 1.400 comunicaciones y ponencias.