Un equipo de científicos ha hecho un importante descubrimiento: unas sales líquidas que podrían revolucionar los procesos industriales y, al mismo tiempo, contribuir a limpiar el medio ambiente.
Los investigadores manejan líquidos iónicos, un casi desconocido grupo de productos químicos que podrían terminar con el uso generalizado de disolventes industriales. Estos disolventes son muy volátiles, lo cual origina no sólo grandes gastos, sino contaminación ambiental a gran escala. Más de la tercera parte de los disolvents que utiliza la industria en todo el mundo "se pierden en el aire".
Pero ahora los químicos están empezando a extender el uso de los líquidos iónicos, que tienen dos cualidades muy importantes: que son sales con un bajo punto de fusión y que son excelentes disolventes.
El responsable de la aplicación práctica de estos líquidos es un grupo de científicos de la Queen"s University de Belfast, Irlanda del Norte, cuyos trabajos pioneros han confirmado el papel de esta universidad como líder europea en investigación ecológica. El laboratorio de líquidos iónicos de la Queen"s University (Quill), primero en su clase en el mundo, reúne a técnicos de la industria e investigadores de la universidad para desarrollar una nueva tecnología en la que ya han demostrado gran interés empresas norteamericanas, europeas y suráfricanas.
"Los líquidos iónicos actúan como disolventes en gran variedad de procesos químicos y de materiales, incluso piedra, carbón y casi todos los productos orgánicos", explica el director de esta investigación, el profesor Ken Seddon, catedrático de química inorgánica y "fellow" de la Royal Academy of Engineering Clean Technology. " A diferencia de los disolventes convencionales, no emiten vapores. Es decir, tienen importantes propiedades con enormes aplicaciones que harán que los procesos de fabricación sean más ecológicos. Los líquidos iónicos, que actúan a temperatura ambiente, son la base de una nueva tecnología industrial".
El problema al que se enfrenta ahora el grupo de Belfast es que gran parte de la industria mundial se ve obligada a utilizar disolventes orgánicos volátiles cuya evaporación causa graves daños al medio ambiente. Se utilizan en industrias como la metroquímica y dan lugar a un volumen de ventas de unos 4.000 millones de dólares al año.
Sin embargo, a partir del Protocolo de Montreal, que prohibió el uso de muchos disolventes, se ha planteado la necesidad de reestructurar muchos procesos químicos que venían funcionando satisfactoriamente desde hace más de un siglo. Los investigadores de todo el mundo están de acuerdo en que la industria internacional ya conoce las posibilidades de los líquidos iónicos. El Quill cuenta con el apoyo de importantes empresas químicas y farmacéuticas que aportan a sus investigaciones 20.000 dólares al año. En contrapartida, el laboratorio les informa de la marcha de sus investigaciones.
Los líquidos iónicos son una alternativa ecológica a los disolventes moleculares, pero además son fácilmente recicables. Por tanto, el principal objetivo del programa del Quill es estudiar y entender mejor el papel de los líquidos iónicos y aplicarlos a los procesos químicos más adecuados, ofreciendo a las empresas todos los datos físicos y químicos que faciliten el diseño y funcionamiento de una planta piloto.
Los líquidos iónicos poseen un gran número de buenas cualidades, como un punto de evaporación de 300"C, que facilita su manipulación; un alto poder disolvente con distintas materias orgánicas e inorgánicas y polímeros y una gran solubilidad, lo que supone que se pueden utilizar en pequeños volúmenes. Además tienen acidez de Bronsted, Lewis y Franklin y superacidez, no tienen presión eficaz de vapor, van desde los hidrofóbicos hasta los hidrófilos y son muy estables hasta 200"C. Por si fuera poco, son relativamente sencillos y baratos de fabricar.
A diferencia del agua y de otros disolventes hidroxílicos, los líquidos iónicos se disuelven en distintas moléculas orgánicas. Los primeros trabajos de laboratorio han demostrado que, a temperatura ambiente, intervienen en diversas reacciones orgánicas catalizadas (oligomerización, polimerización, alquilación y acilación). Por todo ello, se podrían utilizar en una gran variedad de procesos comerciales. Sin embargo los investigadores dicen que todas estas cualidades son sólo "la punta del iceberg" y que, cuando se conozcan a fondo todas ellas, pueden resultar mucho más interesantes. Entre otras cosas, los líquidos iónicos no se pierden ni se destruyen durante su uso.
El profesor Seddon continúa diciendo: "Por todas estas cualidades, los líquidos iónicos se pueden considerar como una inversión y no como un fasto. Muchos procesos químicos normales funcionan tan bien o mejor con líquidos iónicos que con disolventes. Por ejemplo, las reacciones son catalizadores se producen a temperaturas más bajas y con mayor rendimiento. Con disolventes normales a 80"C, la reacción de Friedel-Crafts, un paso clave en el proceso de craquyeo del petróleo, tarda ocho horas y tiene un rendimiento del 80%. Con líquidos iónicos a 0o.C, la misma reacción se produce en 30 segundos y de un rendimiento del 98%, con un producto muchos más homogéneo".
La universidad está construyendo un nuevo laboratorio con los más modernos instrumentos, en el que trabajarán por lo menos 10 investigadores durante cuatro años que se dedicarán a hacer estudios de viabilidad para la construcción de dos plantas piloto. El Quill ha seguido el modelo del famoso Questor Centre de la misma universidad, que colabora con la industria en investigación ecológicas y cuyo director, el profesor Jim Swindall, es también co-director del Quill.
El profesor Swindall dice: "Esta iniciativa ha suscitado un gran interés internacional., que podría dar lugar a la creación de más puestos de trabajo en Irlanda del Norte. Algunos de nuestros socios internacionales ya están pensando en instalar aquí sus fábricas, para estar más cerca de las investigaciones de nuestra universidad".
