El término "sostenibilidad" se ha convertido en una cuestión sociopolítica. Este artículo aclara, desde el punto de vista de un consultor de la industria química, si se trata de una nueva norma o sólo de una exageración. Por supuesto, no hay que hablar de exageración cuando se desarrollan soluciones sostenibles. Sin embargo, se necesita orientación, ya que el término sostenibilidad no es algo que esté definido con precisión. Más bien, las soluciones sostenibles deben hacer avanzar la ciencia, la industria y la sociedad.
Un vistazo a los objetivos fijados por los países muestra el desarrollo y la creciente relevancia del tema. La Unión Europea se ha fijado el objetivo de alcanzar la neutralidad climática en 2050. Esto significa que las emisiones de gases de efecto invernadero en la UE deben reducirse hasta tal punto que no superen la cantidad que puedan absorber los sumideros naturales. La UE también tiene el objetivo intermedio de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero en al menos un 55% para 2030 en comparación con el año de referencia 1990.
Los objetivos y los objetivos intermedios difieren
China ha anunciado su intención de alcanzar la neutralidad climática en 2060 y no sólo quiere reducir significativamente sus emisiones de gases de efecto invernadero, sino que también podría utilizar tecnologías de emisiones negativas. Para 2030, China se propone alcanzar un máximo deemisiones de CO2 y aumentar la proporción de fuentes de energía no fósiles en la combinación energética. Bajo la administración del Presidente Joe Biden, Estados Unidos ha anunciado el objetivo de alcanzar la neutralidad climática en 2050. El objetivo exacto de reducción para 2030 se anunció en abril de 2021: reducir las emisiones de gases de efecto invernadero entre un 50% y un 52% respecto al año de referencia 2005.
La proporción de países que se han comprometido a alcanzar las emisiones netas cero ha pasado de menos del 10% al 95% en términos de emisiones globales. Las empresas activas a nivel mundial también persiguen varios objetivos de sostenibilidad. IKEA, por ejemplo, se ha fijado el objetivo de ser climáticamente positiva en 2030. Para lograrlo, la empresa quiere hacer más sostenibles sus propias operaciones y toda la cadena de suministro. La empresa se centra cada vez más en las energías renovables e invierte en parques eólicos y energía solar. IKEA también se esfuerza por utilizar sus recursos de forma más eficiente. AkzoNobel también tiene ambiciosos objetivos de sostenibilidad. La empresa aspira a ser climáticamente neutra en 2050. La empresa se esfuerza por reducir susemisiones de CO2 a lo largo de toda la cadena de valor y hacer un mayor uso de las energías renovables. Otro objetivo muy importante de la empresa es la gestión eficiente del agua para reducir su consumo y mantener su calidad.
Muchos países aspiran incluso a las emisiones netas cero
Un tercer ejemplo es BASF, que, al igual que AkzoNobel, persigue el objetivo de ser neutral para el clima en 2050 y tiene previsto reducir susemisiones de CO2 en un 25% para 2030 en comparación con 2018. La empresa también está comprometida con el uso responsable del agua y la protección de la biodiversidad (Figura 2).
Fig. 2: Tres empresas, tres objetivos: IKEA, Akzo Nobel y BASF definen el camino hacia la neutralidad climática
Estas tres empresas persiguen el objetivo de una economía circular y quieren desarrollar productos que duren más y que además puedan repararse y reciclarse. Las empresas también quieren reducir sus residuos.
Los tres ejemplos demuestran que la industria se esfuerza por ser más sostenible y alcanzar la neutralidad climática. Cuestiones como la economía circular, el reciclaje, la reducción de residuos y la gestión eficiente del agua también están presentes y son importantes para las empresas líderes.
BlackRock, la mayor empresa de gestión de activos del mundo, que gestiona más de 10 billones de dólares, también es consciente de su responsabilidad. En los últimos años, la empresa ha tomado cada vez más medidas en el ámbito de la sostenibilidad: su objetivo es hacer frente al cambio climático de forma sostenible a través de sus inversiones. Como principal accionista de muchas empresas, BlackRock reconoce su responsabilidad de influir a nivel corporativo. La empresa se compromete a garantizar que sus participaciones apliquen un gobierno corporativo sostenible y divulguen información sobre ASG. BlackRock hace hincapié en la importancia de contar con consejos de supervisión independientes y competentes y con una gestión transparente. BlackRock también se compromete a animar a las empresas a revelar sus riesgos climáticos y a aplicar prácticas empresariales sostenibles.
La creciente importancia de las materias primas de origen biológico queda impresionantemente demostrada por un estudio de European Coatings (gráfico 1). En el gráfico 1 de la izquierda, European Coatings muestra cómo evalúan los participantes en el mercado las materias primas de origen biológico; prácticamente todos ellos reconocen la creciente importancia de una nueva clase de materias primas.
Gráfico 1: La parte izquierda muestra la evaluación que hace el mercado de las materias primas de origen biológico. A la derecha, las materias primas más susceptibles de ser sustituidas por las de origen biológico.
Esto plantea las siguientes preguntas:
- ¿Cómo se definen las materias primas sostenibles?
- ¿Estamos hablando de moléculas que se basan en el equilibrio de masas en su producción; son materiales posiblemente reciclados; se basan posiblemente en macromoléculas despolimerizadas?
- ¿Qué se entiende por biobasado y cómo debe demostrarse que lo es?
- ¿Son autodeclaraciones; requieren espectrometría de masas acelerada para mostrar el contenido de C14?
- ¿Qué contenido biológico debe tener una materia prima o un producto para ser etiquetado como de base biológica?
Urge definir los términos verde, bio o sostenible
En la otra parte de la encuesta de European Coatings (Figura 1, derecha), se preguntó a los participantes sobre la clase de materias primas con mayor potencial en términos de biobasedness. No es muy sorprendente que se mencionaran al unísono los aglutinantes, seguidos de los aditivos; en ambos casos, se trata de compuestos orgánicos. Por encima de todo, es importante crear una directriz. A ello están llamados, además de la industria, la comunidad científica, las asociaciones y los políticos. Sólo así se podrá garantizar una competencia leal sin que se engañe a los consumidores.
Formulaciones modernas de pinturas y barnices
En el pasado, las dispersiones acuosas de polímeros con altas temperaturas de transición vítrea (Tg) se utilizaban a menudo para formular pinturas y barnices de emulsión acuosa. Las temperaturas mínimas de formación de película (MFT) resultantes también eran elevadas. Para poder utilizar los aglutinantes a temperaturas más frías cercanas a 0 °C, había que utilizar agentes coalescentes (es decir, disolventes). Hoy en día, gracias a la plastificación interna de los polímeros y a una tecnología sofisticada, que suele denominarse core-shell o power-feed, los agentes coalescentes se utilizan cada vez menos. Se suele prescindir del uso de etoxilatos de alquilfenol, amoníaco durante la neutralización y formaldehído. Gracias al eficaz proceso de reacción y a los monómeros puros, las últimas moléculas de monómero también se incorporan a la cadena polimérica, de modo que el contenido de monómeros residuales libres y de sustancias orgánicas volátiles es muy bajo.
En el pasado, las fuertes propiedades biocidas de las dispersiones acuosas han provocado a veces alergias. La industria está intentando prescindir de los alérgenos y sustituirlos por otras sustancias o prescindir de ellos por completo y -en la medida de lo posible- cambiar a sistemas sin conservantes.
El uso de componentes de alto rendimiento en pinturas y barnices no sólo aporta ventajas cualitativas: La sostenibilidad de los barnices que contienen componentes de alto rendimiento también se beneficia. Puede imaginárselo así: Si una partícula de dióxido de titanio óptimamente postratada se humedece bien con un aglutinante de alto rendimiento, se obtiene una mejor relación de contraste y una mejor abrasión, o un mejor brillo del recubrimiento, aunque se utilice menos dióxido de titanio y menos aglutinante. Esto es sostenible.
Las voces de consumidores y fabricantes
Los consumidores de hoy están bien informados, están abiertos a nuevas soluciones sostenibles y son conscientes de que todos tenemos que contribuir al desarrollo. Como el término ecológico puede ser muy elástico, los consumidores piden un marco de referencia: "¿Cuánto de ecológico tiene que ser un producto para ser etiquetado como ecológico?". Se interpreta individualmente, a veces las definiciones no son coherentes.
Los productores parecen tener ideas específicas: Si quieren decir "de base ecológica", aspiran a que la materia prima tenga al menos un 50% de contenido ecológico. Esto también se debe al hecho de que actualmente sólo unas pocas sustancias pueden sintetizarse como 100% de base biológica.
Los usuarios están abiertos a los productos biológicos
Hasta hace poco, los clientes decían que las materias primas no debían tener un precio superior al de las sustancias derivadas del petróleo. Esto está cambiando gradualmente. Mientras tanto, se están aceptando precios un 20% más altos para las materias primas de base biológica. No se puede descartar que la cifra aceptada sea mayor en un futuro próximo. En general, se observa que los consumidores finales y los distribuidores de productos se preocupan cada vez más por la cuestión del desarrollo sostenible y están abiertos a nuevos enfoques.
En este debate, no debemos ignorar el argumento que se suele esgrimir de "placa en lugar de depósito". Es importante que las materias primas subyacentes tiendan a proceder de residuos de origen biológico y que no haya que cultivar nada por separado para ello.
Aplicaciones interesantes de los aglutinantes de base biológica: Las aplicaciones de los aglutinantes más sostenibles son muy variadas y se utilizan prácticamente en todos los ámbitos en los que actualmente se emplean aglutinantes petroquímicos. Existe un interés especialmente grande en la industria del mueble, en la producción de revestimientos para suelos y en el desarrollo de pinturas arquitectónicas modernas. El interés de la industria de revestimientos de muebles no es sorprendente; IKEA ha formulado varios objetivos que deberían conducir a una producción más sostenible. La industria proveedora se está esforzando por cumplir estos objetivos, lo que significa que toda la cadena de suministro está investigando intensamente soluciones de base biológica.
Los sectores de revestimientos OEM, revestimientos textiles y tintas de impresión también trabajan intensamente en soluciones sostenibles. Otros segmentos del mercado interesados en soluciones sostenibles son las industrias papelera y de productos químicos para la construcción.
Componentes biológicos en el mercado
La industria del automóvil lleva años trabajando con metacrilatos muy estables, como el metacrilato de isobornilo. La durabilidad, la resistencia a la intemperie y la retención del brillo son sólo algunas de las propiedades positivas de este monómero. Su especialidad: se obtiene a partir del isoborneol, es decir, de una sustancia autóctona de origen biológico. Aunque lleva años en el mercado, los usuarios están encontrando nuevas aplicaciones, especialmente cuando se requiere un origen biológico. El acrilato de 2octilo está despertando un gran interés en el mercado. Este monómero de origen biológico podría sustituir al acrilato de 2-etilhexilo de origen petrolífero. Queda por decir: Si se desea, la polimerización en emulsión ya puede utilizarse para producir aglutinantes basados principalmente en recursos biológicos. La tecnología de aplicación demuestra que no existen desventajas en comparación con los polímeros de base petrolífera.
Los materiales de origen biológico tampoco deben presentar deficiencias funcionales
Sólo un máximo del 72% de los ésteres acrílicos o metacrílicos son de origen biológico. Esto se debe a que los ácidos acrílico y metacrílico utilizados para producir los monómeros mencionados se basan en productos químicos derivados del petróleo. Es importante subrayar que se están realizando esfuerzos prometedores para producir los dos ácidos a partir de biomateriales. Es sólo cuestión de tiempo que se disponga de un proceso comercialmente viable. Otro componente básico es el ácido succínico, que puede producirse por fermentación a partir de hidratos de carbono, en particular del almidón y de varios oligosacáridos. La presencia natural de ácido succínico en el metabolismo se aprovecha para utilizar microorganismos que puedan producirlo. Actualmente existen plantas que se utilizan para aplicaciones técnicas en la producción biotecnológica de ácido succínico.
BASF ofrece 1,4-butanodiol (BDO) a partir de materias primas renovables. La bioproducción se basa en un proceso patentado desarrollado por la empresa californiana Genomatica. En un proceso de fermentación, la dextrosa renovable se convierte en una mezcla de sustancias de la que se aísla el 1,4-butanodiol.
El nuevo e innovador diisocianato de pentametileno (PDI) de Covestro consta de un 70% de carbono, que se obtiene de la biomasa sin competir directamente con la producción de alimentos. El PDI ofrece a los fabricantes un componente endurecedor basado en materias primas renovables y una huella de carbono mejorada, lo que constituye un elemento diferenciador clave. - continuará -
