Indústria química en deute amb la sostenibilitat
2020/06/01 Agirre Ruiz de Arkaute, Aitziber - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria
“Devem molt a la indústria química. Entre altres coses, la qualitat de vida actual. No som conscients, però per a nosaltres ha desenvolupat milers i milers de materials: medicaments i la major part dels materials que utilitzem en el dia a dia —afirma Edurne González Gandara, investigadora d'Enginyeria Química de la UPV—. Sense màscares de protecció sanitària, per exemple, no podríem fer front a la crisi sanitària del covid-19”.
La pregunta és com podem desenvolupar nous compostos per a donar resposta als reptes específics químic-tecnològic-farmacològics actuals, assegurant que no perjudicarem la nostra salut ni la dels ecosistemes. Existeix una gran preocupació per la toxicitat dels productes químics. Encara són habituals en els rius metalls, fungicides, insecticides, hormones sintètiques, arsènic i altres compostos químics perillosos.
Hi ha molts exemples del seu impacte en la vida salvatge: metalls i acidesa han danyat els peixos d'aigües dolces i els invertebrats terrestres; l'administració de l'antiinflamatori de diclofena a les vaques ha provocat la mort massiva de voltors que mengen els seus cadàvers; algunes poblacions de balenes han disminuït a causa de les altes concentracions de bifenilos policlorados en teixits i llet... I, cosa que és més greu, en la majoria dels productes químics existents en el mercat no es disposa de cap dada de toxicitat potencial. Del total, només el 0,2% aporta dades sobre la durada en el medi ambient i l'11% dades sobre toxicitat aquàtica.
L'avaluació detallada de la toxicitat és cara i llarga. A més, la diversitat de compostos generats per la indústria química és tan gran que supera àmpliament la nostra capacitat de mesurar la toxicitat. Però, seríem capaços de crear, reunint tot el coneixement existent, bons models matemàtics per a predir la toxicitat i el risc dels nous productes sintètics? La revista Science ha situat un dels grans reptes de futur de la recerca química.
Reptes del disseny químic
Fins al moment, el risc químic s'ha definit en funció de l'equip de protecció per accidents. Però cada vegada que fallen els mecanismes de control, González considera que s'ha produït un desastre: “En 1974, a Flix borough (Regne Unit), es va produir un abocament de ciclohexano de 50 tones en una empresa fabricadora de niló. Després d'una terrible explosió van morir 28 treballadors. Deu anys després, en Bhopal (l'Índia), una altra empresa generadora d'insecticides va tenir l'abocament de metil isocianato. S'estima que l'abocament va ocasionar 2.500-4.000 morts i 180.000 ferits. Hem après molt dels errors”.
Ara és clar que l'estratègia de reducció del risc no ha de basar-se en l'equipament de protecció contra accidents, sinó que ha de reduir-se en el propi disseny dels productes. Per tant, els grups d'investigadors que dissenyen productes o processos químics han de tenir un profund coneixement dels riscos físics (explosividad…) i globals (generació de gasos d'efecte d'hivernacle…) dels productes, així com de la toxicitat molecular. És més necessari que mai combinar química, toxicologia i ecologia.
“A més, tots els processos de la indústria química haurien d'estar monitorats. Si en tot moment disposéssim d'informació sobre el que està succeint en la reacció química, en cas de produir-se algun problema tindríem temps per a evitar accidents”, explica González.
Necessitat de circularització industrial
No obstant això, reduir la toxicitat i el risc no és l'únic repte de la indústria química. Gran quantitat de residus i subproductes generats. En productes especialitzats, per exemple, es generen entre 5 i 50 vegades més subproductes que el producte final; en productes farmacèutics, entre 25 i 100 vegades més. El disseny químic verd hauria d'aconseguir un canvi radical.
Quant als residus, els plàstics són un exemple clar. La majoria són d'un sol ús i el seu reciclatge és car, ja que a més de ser una mescla de diversos polímers, sovint contenen additius: plastificants, estabilitzadors… “Cal invertir més a investigar el reciclatge de plàstics”, creu González. I és que mentre la velocitat de comercialització dels nous productes sigui més ràpida que la de la recerca de reciclatge, el problema sempre superarà la solució. La solució és confiar la gestió dels residus a l'empresa productora? Això acceleraria la recerca?
D'altra banda, també hi ha una qüestió de matèries primeres naturals. La demanda industrial de metalls d'alta qualitat és cada vegada major. No obstant això, la reutilització d'aquests metalls és molt difícil. Per a l'any 2012, la humanitat va retirar 560 milions de tones mètriques de coure, de les quals només la meitat ja està disponible. On s'ha perdut l'altra meitat? Què poden aprendre d'aquesta gran pèrdua els investigadors basats en l'economia circular?
El que és clar és que la clau està en el disseny químic inicial de les molècules, en el qual s'especifiquen les característiques de cada molècula, les reaccions que han de dur-se a terme per a obtenir-les, el consum energètic i la matèria primera necessària, i la quantitat de residus que generarà. El disseny químic haurà de reinventar-se en un moment en el qual la societat està apostant per la sostenibilitat. “Fer el salt a la química verda és un gran repte, és cert. Però estem gent multidisciplinària per a afrontar aquest problema”, explica González.
Indústria farmacèutica en la destinació
Un article publicat a l'abril per la revista mèdica The Lancet planteja un altre problema: la contaminació farmacològica. Adverteix sobre els efectes destructius sobre el medi ambient i la salut humana dels tractaments massius amb medicaments. Unax Lertxundi Etxebarria, farmacèutic de Salut Mental d'Àlaba, i Gorka Orive Rierol, professor de la Facultat de Farmàcia de la UPV.
“Quan prenem un medicament, una part és absorbida i utilitzada pel nostre organisme, però una altra gran part és eliminada per l'orina i la femta —diu Lertxundi—. Les depuradores no estan preparades per a eliminar els medicaments i acaben en els rius”. Així, es poden trobar més de 3.000 principis actius dispersos en el medi ambient, com són els d'activitat tiroidal, cardiovascular, antiepiléptica, antibiòtic, antidepressiu, antiinflamatòria i altres. “Podem pensar que són concentracions molt baixes, però es dissenyen medicaments perquè tinguin un efecte farmacològic a concentracions molt baixes. Per tant, les conseqüències són greus —explica Lertxundi—. Per a començar, es creen bacteris resistents als antibiòtics, la qual cosa porta el problema de tornada als hospitals, que després no són eficaços per a curar als pacients”.
Antidepressius, antiinflamatoris, etc. en la vida salvatge
El problema té més dimensió. No hi ha més que veure els problemes que causa en els ecosistemes salvatges. “Cal tenir en compte que la majoria de les hormones, enzims i neurotransmisores que tenim els éssers humans també els tenen altres animals, per la qual cosa els medicaments també actuen sobre ells —diu Lertxundi—. Per exemple, la fluoxetina (antidepressiu Probac®) acaba en els rius i és absorbida per les larves d'insectes dels rius. A més són acumulatius, la qual cosa provoca que els animals que els consumeixen tinguin problemes de reproducció. En una recerca australiana han descobert que els ornitorrinos, insectívors, reben cada dia dels rius la meitat de la concentració d'antidepressius que reben els humans a través dels aliments”.
Fins i tot quan donen ibermectina antiparasitària a les vaques, finalment arriba al sòl amb la femta i mata els escarabats de la terra. En conseqüència, els escarabats no metabolizan la femta i la terra sofreix problemes. Lertxundi treballa en un hospital psiquiàtric: “Els que treballem en assistència sanitària no passem ni un segon pensant en la contaminació farmacològica. El medicament no desapareix quan l'expulsem del nostre cos, però els professionals sanitaris actuem com si fos així quan receptem medicaments”.
“A més —ha precisat Orive— hem de tenir en compte que hi ha medicaments que passen diverses hores en el nostre cos, però que poden durar 40 anys en el medi ambient”. A la vista de la dimensió del problema, tots dos consideren que la contaminació farmacològica és un tema a abordar per la societat. “Com fa 20 anys es va demanar a la indústria de l'automòbil que abandonés el petroli per a desenvolupar l'electrificació, avui dia hem de demanar a la indústria farmacèutica que iniciï el camí cap a l'eco-afirma Oriv-. Els investigadors de farmacologia hem de dissenyar medicaments perquè siguin eficaços com a medicaments, però també perquè es biodegraden quan arribin al medi ambient”.
“D'altra banda, hem de millorar la tecnologia de rentada d'aigua en les depuradores per a evitar que els medicaments arribin al medi ambient”, creï Orive. Ja s'han desenvolupat tractaments capaços d'eliminar gairebé tots els compostos orgànics de les aigües residuals i reduir la contaminació farmacològica, però són costosos. Suïssa ha fet aquest pas: Ha gastat 1.000 milions d'euros en la implantació de l'ozó i altres tractaments en depuradores.
Per darrere de la legislació
La mirada està ara en la legislació. En 2007 es va implantar a Europa el Reglament REACH, que va obligar la indústria a prohibir les substàncies altament perilloses i a declarar de manera segura l'ús de les substàncies utilitzades. Ara els experts creuen que aquesta adaptació a la indústria química i farmacèutica només vindrà de la mà de les lleis. “La legislació hauria d'establir, abans de la seva comercialització, la necessitat d'un rigorós estudi dels impactes ambientals dels nous fàrmacs”, afirma Orive. “Si no s'apliquen les lleis, no es prenen mesures –diu González–. La legislació ha de promoure el moviment de la indústria cap a processos més sostenibles”.
Gai honi buruzko eduki gehiago
Elhuyarrek garatutako teknologia
