Tecnologías de separación que tengan un menor impacto medioambiental y que permitan capturar contaminantes tóxicos de aguas y alimentos son desarrollos de un equipo de investigadores de la Usach liderados por el Dr. Esteban Quijada, director del Departamento de Ingeniería Química. La base para estos procesos se encuentra en la química sostenible, o también llamada, "química verde", que trabaja en base al diseño de productos y procesos para lograr este propósito.

En la actualidad, los estudios apoyados en química sostenible han registrado un auge, que ha derivado en el desarrollo de los llamados "solventes verdes". Con el fin de aminorar la producción de sustancias que sean perjudiciales para el medioambiente y la salud de las personas, los solventes verdes se instalan como una alternativa para ser aplicados en los procesos industriales. De este modo, les hacen frente a los solventes orgánicos convencionales, que generan un mayor número de residuos en el medio.

En los estudios desarrollados en el Departamento de Ingeniería Química de nuestra Universidad, una de las tareas es prevenir que contaminantes altamente tóxicos, generados inintencionadamente en los procesos industriales, puedan llegar al consumo humano. Para esto, el equipo investiga técnicas de extracción de tales sustancias mediante el uso de solventes verdes del tipo "líquidos iónicos". Se trata de sales que toleran la exposición a altas temperaturas sin evaporarse, característica que los hace aptos para ser empleados en procesos de separación a altas temperaturas. Según el Dr. Quijada, esta propiedad los diferencia de los solventes convencionales, ya que reducen los riesgos de incendios, explosiones, o intoxicación de los trabajadores en las plantas industriales.

Protección de usuarios y residentes

Los contaminantes se van propagando hacia las personas a través de la cadena alimenticia, explicó el investigador. Desde la industria se liberan al aire y agua, luego, los animales y, finalmente, los seres humanos: "Estas sustancias se liberan al medioambiente; ahí se comienzan a bioacumular, se liberan al agua, al aire, ahí se bioacumulan en tejido animal, y luego esas se traspasan al ser humano a través de la ingesta de carne, consumo de leche, y otros alimentos", señaló el académico.

Los organoclorados son los principales residuos que se pretende extraer con los solventes verdes. Estos emergen en ambientes donde hay átomos de cloro en contacto con procesos térmicos, como en el blanqueamiento del papel: "En la industria papelera, donde se hace el blanqueo del papel, estos procesos se someten a una alta temperatura en determinada parte. Ahí se generan algunas sustancias tóxicas como la dioxina", destacó el director del Laboratorio de Procesos de Separación con Membranas.

Para el Dr. Quijada, extraer estos contaminantes del medio requiere un estudio previo de las condiciones en las que se generan para luego implementar soluciones eficaces: "La idea de nuestro equipo de investigación es diseñar estrategias, procesos de separación, y tecnologías para cuantificar, que permitan desde antes evitar que estas sustancias lleguen al consumo humano", recalcó.

Química verde: un paso importante para el desarrollo sostenible

Con el propósito de generar medidas que mitiguen y se adapten al cambio climático, y a miras de la próxima Conferencia de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (COP25), a realizarse en Chile en diciembre, uno de los asuntos a tratar será el desarrollo sostenible. Es ahí donde la química verde juega un rol importante como alternativa a procesos tradicionales, para que la emisión de residuos contaminantes al medio sea menor.

Reducción de amenazas para la salud humana, el ecosistema, y emisiones de CO2 para la producción de energías renovables son beneficios que promete la química sostenible. Sin embargo, aún queda superar las barreras económicas que imposibilitan su uso industrial masivo ya que, como destaca el Dr. Quijada, "su alto precio hace que aún no sean aplicados en la industria, pese a sus excelentes resultados".

De acuerdo a cifras internacionales, se estima que los supermercados pierden entre un 5 y 8% de productos por deterioro microbiológico.   

Prolongar la vida útil del pollo que se comercializa en bandejas, mejorando su calidad e inocuidad, es el objetivo del proyecto Fondef adjudicado por un equipo de investigadores del Centro de Innovación en Envases y Embalajes (LABEN Chile) y del Centro para el Desarrollo de la Nanociencia y la Nanotecnología (Cedenna).

El grupo, liderado por el Director del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos (Decytal), Dr. Francisco Rodríguez Mercado, es conformado por los académicos Dr. Julio Bruna, Dra. María José Galotto, Dr. Abel Guarda, Dra. Verónica García y Ximena Valenzuela.

La línea de investigación asociada al desarrollo de materiales con actividad antimicrobiana es un tema que Laben lleva tiempo trabajando. En ese sentido, ha elaborado diversos proyectos para frenar el deterioro microbiológico de los alimentos con compuestos activos incorporados en distintos materiales. 

Esta vez el equipo puso el foco en mejorar la conservación de la carne a partir de un elemento que se ha utilizado desde siempre, la almohadilla ubicada en las bandejas de productos cárnicos que se comercializan en condición de refrigeración.

En la industria también se conoce como pañal, y básicamente cumple con la función de atrapar los exudados del producto porque es una forma de frenar la microbiología y el aspecto visual a nivel de consumidor.

“Nuestra propuesta es diseñar un nuevo sistema, usando la misma estructura clásica de la almohadilla, pero incorporándole compuestos activos que serán liberados una vez absorbido el líquido, lo que generará una atmósfera antimicrobiana”, señaló el director del proyecto y académico del Decytal, Dr. Francisco Rodríguez.

Los investigadores de Laben elaborarán un compuesto activo de naturaleza volátil, lo que facilitará el control microbiológico en la superficie del producto de una forma homogénea. “Con esto, esperamos aumentar entre un 20 y 25% la vida útil del pollo en condiciones de refrigeración”, agregó el Dr. Rodríguez.

Vinculación con la empresa

Al tratarse de un proyecto Fondef, hay dos empresas asociadas al trabajo de los académicos de nuestra Universidad: Celtex e Intercos. Esto vincula la labor del Plantel con la industria.

Para el académico es una gran responsabilidad la que se asume con este proyecto ya que “se debe responder de una forma mucho más rápida y precisa a la problemática que queremos solucionar”.

No obstante, el Dr. Rodríguez advierte que al ser insuficiente la transferencia tecnológica desde la academia a la industria, el desafío es aún mayor. “Hay que entender que, si nos va bien, vendrán otros proyectos y nos daremos a conocer en el sector industrial”, enfatizó.

“Lo ideal es que la tecnología que queremos hacer pueda ser transferida a la empresa, con impacto en ella, pero también a nivel país. Mejorar la conservación de alimentos vía desarrollo de envases activos es algo que beneficiará a los consumidores”, puntualizó el académico del Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos de la Facultad Tecnológica.

La Real Academia de las Ciencias de Suecia concedió el Premio Nobel de Química de 2019 a John B. Goodenough, Stanley Whittingham y Akira Yoshino por desarrollar la batería de iones de litio.

El miembro de la Red Transdisciplinar de Litio y Salares y académico de la Universidad de Santiago, Dr. Domingo Ruiz, consideró que el reconocimiento constituye “un llamado de atención severo a nuestras autoridades”.

“El Premio Nobel es un serio tirón de orejas para nosotros. Mientras recién discutimos qué vamos a hacer con el litio, a nivel internacional se le está entregando un Nobel a tres científicos por su aporte en las baterías. Estamos diez años atrasados en este tema”, criticó.

El investigador, experto en el uso de óxidos como electrodos para baterías de litio, lamentó que el país, pese a tener una de las reservas más grandes del commodity, esté “regalando el litio”, dijo.

“Estamos entregando un recurso a un valor muy bajo, sin ninguna cadena de valor asociada al litio. Lo que se está haciendo es explotación de carbonato de litio, pero no hay valor agregado”, sostuvo.

“Es de esperar que este famoso premio ilumine a quienes tienen la responsabilidad de tomar decisiones”, agregó.

Proyecto de ley

El doctor en química se manifestó crítico del rechazo a la tramitación del proyecto en la Cámara de Diputados, que declaraba de interés nacional tanto la explotación y comercialización del litio como a la empresa privada Soquimich.

“Se declaró que es de interés nacional, pero que lo siga explotando Soquimich. O sea, no ganamos nada”, sostuvo. “Que se nombrara de interés nacional, en la práctica, no significa mucho”, añadió.

“En la actualidad, las baterías de litio se encuentran en el centro neurálgico de la revolución energética. Su uso es transversal en distintas áreas de la tecnología, pasando por los celulares, dispositivos portátiles de todo tipo y la electromovilidad”, concluyó.

El climatólogo y académico del Departamento de Física de nuestra Universidad, Dr. Raúl Cordero, reconoció que, tanto en nuestro país como a nivel global, la industria es responsable directa del 21% de las emisiones de gases de efecto invernadero y que, en el caso particular de Chile, es el tercer sector que más contribuye a las emisiones, por detrás de la producción de energía eléctrica (32%) y el transporte (24%).

Sin embargo, señaló que “hoy hay consenso en que el mundo requiere desarrollo, pero ese desarrollo debe ser sustentable”, precisó.

El Dr. Cordero señaló que es en torno a los mejores mecanismos para hacer sustentable ese desarrollo que giran las cumbres internacionales como la COP en este siglo.

“La COP25 en Santiago, así como la cumbre de acción climática de Nueva York que comenzó este lunes 23 de septiembre, busca promover la transformación de las economías en línea con los objetivos de desarrollo sostenible. Se trata de promover acciones transformadoras de la economía real en torno a la mitigación del cambio climático, pero también una mayor acción global sobre adaptación y resiliencia”, explicó el líder del Grupo de Investigación Antarctica de la Usach.

Añadió que, en Nueva York, la discusión girará en torno a la transición de la energía, transición de la industria, soluciones basadas en la naturaleza; ciudades y acción local; resiliencia y adaptación.

El especialista subrayó que uno de los principales puntos que se discutirán en la COP25 será la inclusión de los “mercados de emisión de carbono” en el reglamento de aplicación del Acuerdo de Paris, mecanismo contenido en el Protocolo de Kioto firmado en 1998 y que permite el intercambio de cuotas de emisión entre países.

“Las discusiones son más técnicas y específicas de lo que creen aquellos que expresan dudas”, sostuvo. “En mi opinión, habernos convertido en anfitriones de la COP ha hecho del cambio climático un tema país, lo cual es ya positivo”.

Efecto Barros

“Es lamentable que el mundo empresarial aparezca validando la COP25, un encuentro donde ya se anticipa un discurso contrario al modelo de desarrollo y el libre emprendimiento”. “Yo sé de muchas empresas que no han querido concurrir, porque se dan cuenta de que esto es un tema que, en términos vulgares, se está chacreando. Claramente, tiene un sentido ideológico. La última de las preocupaciones es el tema climático, sino más bien es una postura ideológica”.

Esas fueron algunas de las opiniones vertidas por el abogado y consejero de la Sofofa, Fernando Barros, respecto a la organización de la XXV Conferencia sobre Cambio Climático de la ONU, que se llevará a cabo en Chile durante el mes de diciembre. Sus opiniones generaron debate y provocaron respuestas, tanto de gremios empresariales como del Gobierno. Al respecto, el Dr. Raúl Cordero, valoró que las declaraciones no fueran respaldadas por el empresariado.

Consideró que las críticas de Barros generaron el efecto contrario; es decir, lograron reafirmar el apoyo del gremio “tanto a la organización de la COP25 en Chile como a sus objetivos y al Acuerdo de Paris: limitar el calentamiento global a no más de 2 grados respecto a valores pre industriales”. En ese sentido, señaló que esa opinión solo representa parte de un disenso normal en torno a la acción climática, cuyas implicancias son tanto sociales como políticas.

“De ninguna manera, estas declaraciones constituyen una amenaza para el consenso en torno a la acción climática del que Chile puede presumir. En nuestro país el Gobierno, los partidos políticos, el sector privado, la sociedad civil, las autoridades locales y los científicos, coinciden mayoritariamente en la necesidad de implementar políticas de acción climática que permitan mitigar el cambio climático y adaptarse a sus peores consecuencias”, recalcó.

El académico del Departamento de Física de nuestra Universidad estimó que es particularmente destacable que en Chile la acción climática no haya sido contaminada por la política partidista. Eso es un mérito del que países como Estados Unidos, por ejemplo, no pueden presumir. Por supuesto, entre el que hay diferentes matices respecto a las herramientas y el ritmo de implementación de estas, pero al menos en los objetivos no hay mayores diferencias”, señaló.