Disolventes en la Industria Química/Impacto económico de los disolventes
Los disolventes son la familia de compuestos químicos más utilizados, ya sea por su capacidad como medio de reacción o agente dispersante, diluyente, tensoactivo, o su uso para limpieza. Esto implica su uso masivo en casi todos los sectores industriales, desde la industria agroalimentaria y de pinturas hasta la industria farmacéutica, y en todos los ámbitos, ya sea en pequeñas y medianas empresas o grandes multinacionales.
Los disolventes industriales más utilizados en la industria son disolventes orgánicos, que se definen como todo “Compuesto Orgánico Volátil” (COVs) que se utilice sólo o en combinación con otros agentes, sin sufrir ningún cambio químico, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como disolvente, o como medio de dispersión, o como modificador de la viscosidad, o como agente tensoactivo, plastificante o protector (Real Decreto 177/2003). Muchos COVs son peligrosos para el medio ambiente y para la salud humana, por ese motivo se han creado restricciones en su uso, como refleja el Protocolo de Montreal, también se presentan alternativas como los disolventes neotéricos, más ecológicos y con características deseables como es el caso de líquidos iónicos, líquidos fluorosos, fluidos supercríticos o en última instancia la química sin disolventes.
Consumo de disolventes en la industria[editar]
Los disolventes es una de las familias de productos más utilizada en la industria. Se estima que sólo en la Unión Europea se consumen 2.200.000 toneladas de disolventes. Este genera una importante industria en la que se emplea a más de 10.000 personas en toda Europa. Sus importantes usos hacen que más de medio millón de empresas consuman este tipo de productos, este tipo de empresas tienen unas ganancias de aproximadamente 2.500-3.000 millones de euros y dan empleo a más de 10 millones de personas. Para satisfacer la demanda, la industria de los disolventes gasta más de 20 millones de euros al año y emplea a más de 10.000 personas. [1]. Es decir, ya sea mediante su uso o fabricación la industria de los disolventes es una de las más importantes.
Consumo por países[editar]
En el mundo, la región de Asia-Pacífico es la mayor productora de disolventes representando el 39% de la producción mundial. Esto se debeal bajo coste de su transporte y elaboración y a la flexibilidad de legislación. Le sigue Norte América y el Este de Europa [2]. Esta demanda se espera que siga creciendo sobre todo en países emergentes como China, Brasil, India y Rusia debido a la dependencia en estos productos de las diferentes industrias como la de los pesticidas, pinturas y recubrimientos, química, adhesivos, cosméticos, farmacétutica... . Por otra parte, Europa constituye el otro gran mercado de disolventes siendo el mayor consumidor de este tipo de productos, teniendo una cuota de mercado del 26,5% en el mundo. [3]
Consumo por tipo de disolvente[editar]
Los disolventes más usados son los alcoholes como el etanol, el n-butanol, isopropoanol y metanol. En el 2011 se usaron 6,4 millones de toneladas de disolventes basados en el alcohol en todo el mundo. Se espera que la demanda para el etanol y éteres aumenten en un 3% entre 2011 y 2019 mientras que los disolventes halogenados decrecen en sus demanda debido principalmente a las restricciones en este tipo de productos en el Oeste de Europa y Norte América. De igual modo, los compuestos hidrocarbonados y aromáticos mantiene esta tendencia decreciente [4].
Uso de disolventes en la industria[editar]
La industria que mayor cantidad de disolventes utiliza es la de recubrimientos y pinturas. Sin la presencia de disolventes, las pinturas presentarían una alta viscosidad y sería imposible su aplicación en superficies [5]. El consumo anual de disolventes en esta industria es de 1,5 millones de toneladas. Los disolventes también se emplean en la fabricación de películas fotográficas, son ingredientes de medicamentos y cosméticos,insecticidas, adhesivos y productos de limpieza. Los disolventes también desempeñan un papel importante en la eliminación de pinturas. En el siguiente gráfico se expresan los sectores industriales que más disolventes consumen.
| Proceso industrial | Uso | Tipo de disolvente |
|---|---|---|
| Industria alimentaria | Extracción de aceites y grasa | Ciclohexano y sulfuro de carbono |
| Industria siderúrgica | Limpieza y desengrasado | Tricloroetileno y cloruro de etileno |
| Industria del calzado | Disolvente de colas y pegamentos | Mezcla de hexanos |
| Industria de plástico y caucho | Disolvente de materias primas | Cloroformo y acetona |
| Industria de la madera | Disolvente de lacas y barnices | Tolueno y trementina |
| Industria cosmética | Dispersante | Alcohol etílico, isopropílico y cloroformo |
| Industria de pintura | Diluyente | Tolueno, acetatos y cetonas |
| Limpieza en seco | Disolvente de sustancias orgánicas | Tetracloroetielno |
Hacia disolventes más sostenibles[editar]
La preocupación acerca de la emisión de COVs hacia la atmósfera y la creación de nuevos reglamentos que limitan el uso de este tipo de disolvente hace que, sobre todo en la Unión Europea y Norte América, hace que el consumo de disolventes tradicionales se vea sustuido. El ejemplo más notable se encuentra en la industria de las pinturas donde los COVs se han sustituido por pinturas que usan agua o no usan disolventes [6]. Sin embargo, las pinturas basadas en disolventes todavía representan un importante mercado en países en países en vías de desarollo de América Latina, Europa del Este y Asia.
Sustitución de disolventes[editar]
Los compuestos oxigenados continúan siendo los más utilizados en la industria mientras que los disolventes verdes, como los líquidos iónicos son los que más rapidámente han crecido en los últimos años [7].
Por otra parte los disolventes halogenados e hidrocarbonados han decrecido en los últimos años en los países desarollados debido a las fuertes restricciones o prohibiciones de estos productos, intentándolos sustituir por disolventes más sostenibles.
El problema reside en el alto coste y la accesibilidad a los nuevos disolventes, por ejemplo el coste de los líquidos iónicos ronda entre los 2800-6000€/kg, para los líquidos flurosos los 20-500€/kg [8] mientras que el de un disolvente convencional como el tolueno no supera los 30€ [9].
Conclusiones[editar]
La industria de los disolventes es un mercado que mueve millones en todo el mundo, ya sea en su fabricación en los mercados emergentes ya sea debido a la demanda masiva en países desarollados, al estar presentes en la mayoría de procesos de fabricación industrial. Sin embargo, debido a las nuevas legislaciones y restricciones de uso de algunos compuestos orgánicos, la sustitución de estos productos por alternativas más verdes deberá de ser un hecho en los próximos años. Las alternativas, como los líquidos iónicos, son más caras debido a su costosa fabricación o debido a la necesidad de adaptar los procesos de producción, pero a largo plazo los beneficios mediambientales compensarán la inversión.
Referencias[editar]
- ↑ http://www.esig.org/en/about-solvents/what-are-solvents/facts-and-figures-the-european-solvents-industry-in-brief
- ↑ http://www.ceresana.com/en/market-studies/chemicals/solvents/
- ↑ http://www.prweb.com/releases/oxygenated_solvents/green_solvents/prweb4677774.htm
- ↑ http://www.ceresana.com/en/market-studies/chemicals/solvents/solvents-market-share-capacity-demand-supply-forecast-innovation-application-growth-production-size-industry.html
- ↑ http://www.sigmaaldrich.com/analytical-chromatography/air-monitoring/applications/paints-and-coatings/solvents.html
- ↑ http://www.pcimag.com/articles/96310-global-solvents-market-to-reach--33-billion
- ↑ http://www.prweb.com/releases/oxygenated_solvents/green_solvents/prweb4677774.htm
- ↑ http://www.synquestlabs.com/
- ↑ http://www.sigmaaldrich.com/chemistry/solvents.html
Bibliografía[editar]
- Disolventes y métodos de reacción no convencionales. Máster en Química Sostenible 2012-2013, Universidad de Zaragoza
- Fundamentos de Sostenibilidad. Máster en Química Sostenible 2012-2013, Universidad de Zaragoza
- Cinet Magazine.Number 1. September 2006
- Paul T. Anastas; John C. Warner, Green Chemistry: Theory and Practice,1998, Oxford University Press.