Plásticos más baratos y Ecológicos

Plásticos más Baratos y Ecológicos
El primer óxido de cobre y plata conocido, sintetizado en el Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona (CSIC), puede abaratar y simplificar los procesos de fabricación de plásticos. Este óxido (ahora ya una familia de óxidos) reduce el tiempo y temperatura necesarios para obtener formaldehído (producto intermedio en la síntesis de polímeros), lo que se traduce en un aumento de productividad y ahorro energético para la industria. El resultado ha conducido a una patente y a la búsqueda de socios para su explotación industrial. Otra posible aplicación son las pilas de combustible basadas en el metanol, alternativas a las de hidrógeno. 1

"Resulta sorprendente que nadie haya obtenido antes este material", señala Pedro Gómez- Romero, responsable del proyecto, que alude a "la belleza de lo simple".
Los intentos de otros laboratorios internacionales para sintetizarlo, basados en el calentamiento de óxidos de cobre y de plata, se encontraban siempre con el mismo problema: la plata tiende a separarse del oxígeno a las altas temperaturas asociadas a las reacciones en estado sólido. Los científicos del Instituto de Ciencia de Materiales de Barcelona lo resolvieron con un procedimiento mucho más simple y que se desarrolla a temperatura ambiente.
La fórmula funciona y a primera vista resulta de lo más fácil: "Basta con disolver unas sales de cobre y de plata en agua y forzar su coprecipitación en medio básico, lo que forma un precursor que da lugar al nuevo óxido mixto de cobre y plata, que a diferencia de los óxidos de plata es estable en aire hasta los 350ºC".
Oxidación de alcoholes"Este material no se sintetizó buscando una aplicación inmediata. Simplemente respondía a un interés científico básico", afirma Gómez-Romero, quien a partir de entonces ha colaborado con otros centros en la búsqueda prospectiva de aplicaciones. Tras publicar su trabajo inicial recibió llamadas de diversos especialistas interesados en aspectos diversos del óxido, como mineralogía, propiedades magnéticas o catálisis.
El contacto más fructífero vino de la mano de Gerhard Mestl, entonces científico del prestigioso Instituto Fritz-Haber de Berlín, y del que actualmente se ha desvinculado para formar una empresa tecnológica. Este investigador "coincidió con nosotros en considerar el óxido recién descubierto como potencialmente interesante. Nos abrió una nueva puerta, al estudiar y descubrir la capacidad catalítica del compuesto en los procesos de oxidación parcial de alcoholes".
"Nuestro compuesto, por ejemplo, facilitaba considerablemente la reacción de oxidación parcial del metanol para dar formaldehído, especialmente a temperaturas bajas de reacción", explica Gómez-Romero, quien añade que el formaldehído es uno de los intermedios esenciales para la síntesis de resinas poliméricas y plásticos. Al funcionar mejor a bajas temperaturas este catalizador supone una reducción en el consumo energético de las empresas con lo que se abaratarían los costes y disminuiría el impacto ambiental.
El compuesto facilita considerablemente la reacción de oxidación parcial del metanol para dar formaldehído

Pilas de combustible Por otra parte, a temperaturas más elevadas, el mismo óxido es capaz de catalizar la oxidación total de metanol a CO2 y agua, lo cual se podría explotar en su aplicación en pilas de combustible de metanol directo, una alternativa a las de hidrógeno que goza de las ventajas del manejo de un combustible líquido.
Si el metanol procede de la biomasa (desechos naturales), no importa que produzca CO2, pues este gas "ha sido previamente fijado en los tejidos vegetales de dicha biomasa y vuelve a ponerse en circulación en un ciclo cerrado sin que aumente su cantidad global en la atmósfera", explica Gómez-Romero.
Mientras esta segunda aplicación "debe todavía probarse", las propiedades del óxido como catalizador ya han sido demostradas en laboratorio, lo que ha conducido a una patente y a buscar socios para su posible explotación industrial.

En el siguiente video mostramos la fabricacion de bolsas de plastico

Diseño y aplicación de dispersantes para el Dióxido de Carbono; mejorando su carácter como disolvente en el empeño de sustituir los disolventes que perjudican el medio ambiente.

Compuestos Orgánicos Volátiles (COVs)

Los COVs incluyen disolventes como el xileno, tolueno, benceno, cloruro de metileno, cloroformo y alcohol isopropílico. Se usan ampliamente en la industria debido a su carácter relativamente no polar siendo, por consiguiente, muy efectivos para disolver aceites, ceras y grasas. Además, el consumidor medio emplea gran cantidad de COVs en sus productos diarios. Los COVs se encuentran también en las gasolinas, pinturas, pegamentos, barnices y productos de limpieza doméstica. También se emiten durante la combustión de carburantes (gasolina, aceite, madera, carbón, gas natural, etc.) siendo los automóviles la fuente principal de COVs.

Compuestos Orgánicos Halogenados

Los compuestos orgánicos halogenados son compuestos carbonados que contienen átomos de halógenos como flúor, cloro y bromo. Las dos clases principales de estos compuestos son los clorofluorcarbonados (CFCs) y los hidroclorofluorcarbonados (HCFCs). En general son poco reactivos, no tóxicos y no inflamables. Estas propiedades han contribuido a su popularidad en cuanto al uso como disolventes para limpieza industrial. Además estas sustancias han sido ampliamente usadas como refrigerantes, propelentes para aerosoles y agentes soplantes. Los nombres y fórmulas de algunos de los CFCs y HCFCs más comunes son:

CFCs HCFCs
CCl3F triclorofluormetano CHF2Cl monoclorodifluormetano
CCl2F2 diclorodifluormetano C2HF3Cl2 diclorotrifluoretano

Dióxido de Carbono: Disolvente alternativo a los COVs y los Compuestos Orgánicos Halogenados, y preferible para el medio ambiente

Debido a los muchos efectos negativos sobre el medio ambiente que tienen los COVs y los disolventes halogenados, es importante encontrar alternativas a los mismos. El dióxido de carbono se presenta como una opción y ofrece muchas ventajas en su uso como disolvente. Es no inflamable, no tóxico y no reactivo y se encuentra disponible como un subproducto barato de recuperación en la fabricación de amoniaco y en los pozos de gas natural. Además el dióxido de carbono una vez usado puede ser fácilmente recuperado, purificado y reutilizado.

A diferencia de los CFCs y los HCFCs, el dióxido de carbono no contribuye a la reducción de la capa de ozono y a diferencia de los COVs no es un factor de producción de ozono troposférico.

Con el fin de considerar al CO2 como una alternativa verde a los COVs y a los disolventes orgánicos halogenados, una vez usado deberá ser reciclado. El dióxido de carbono usado como disolvente, podrá ser recuperado y reutilizado, simplemente permitiendo que el dióxido de carbono líquido o supercrítico se transforme en gas, capturándolo y dejando las impurezas menos volátiles atrás. Este proceso de reciclado requiere muy poca energía ya que el CO2 existe como gas bajo condiciones ambientales. Comparado con los disolventes orgánicos o con el agua, su entalpía de vaporización es considerablemente menor.

Otra consideración a tener en cuenta, a la hora de valorar el uso del dióxido de carbono como disolvente beneficioso para el medio ambiente, es la fuente de CO2. Como se indicó previamente, el dióxido de carbono es un producto de desecho en la fabricación de amoniaco y en los pozos de gas natural, pudiendo ser recuperado de estos procesos. De esta manera no se necesita producir dióxido de carbono, permitiendo darle un buen uso al recuperado en los procesos citados, y evitando con ello su emisión hacia la atmósfera. Muchos de estos factores contribuyen a que el dióxido de carbono sea una alternativa verde de los COVs y los compuestos orgánicos halogenados.

Como se comentó anteriormente, el dióxido de carbono es gas a temperatura y presión ambiente. Para poder usar el CO2 como disolvente debe ser convertido a su estado líquido o como fluido supercrítico. Como se ilustra en el siguiente diagrama de fases, el dióxido de carbono tiene una temperatura supercrítica a (Tc) de 31 °C y una presión supercrítica (Pc) a 72.8 atm. Los fluidos supercríticos tienen propiedades de gases y de líquidos. El CO2 supercrítco se usa actualmente como disolvente para la preparación del café descafeinado.

PREMIOS DE LA PRESIDENCIA A LOS RETOS DE LA QUÍMICA VERDE

Estos premios Presidential Green Chemistry Challenge Awards fueron declarados en 1995 por la Administración del Presidente Clinton, convocándose los primeros en 1996. Suponen un reconocimiento a los logros más relevantes conseguidos en la Tecnología/Química Verde, y son los únicos premios a la Química otorgados a nivel de La Presidencia.

Economia de atomos

El concepto de economía de átomos fue cuantificado por Roger Sheldon. El porcentaje de átomos utilizados se calcula dividiendo el peso molecular del producto deseado por los pesos moleculares de todos los productos generados en la reacción. En muchas reacciones, las características de los subproductos desechados son desconocidas o difíciles de determinar. La conservación de masa permite calcular un indicador de economía de átomos que sería el cociente de la fórmula del peso de todos los átomos de los reactivos incorporados en el producto final (átomos utilizados) sobre el total de la fórmula del peso de todos los reactivos.

% de Economía de Atomos= ( FW de átomos utilizados/FW de todos los reactivos)x100

La simple observación de ciertas reacciones orgánicas comunes (reorganización, adición, sustitución o eliminación de reacciones) permite constatar que algunas son inherentemente más económicas en átomos que otras. Si se estableciera una ordenamiento según este criterio las reacciones de reorganización y adición estarían en los primeros lugares seguidas por la sustitución y, finalmente, estaría la reacción de eliminación.La economía de átomos es una herramienta valiosa para evaluar la eficiencia en el tratamiento de los insumos, materiales iniciales en una reacción o síntesis, pero para poder calificar a una reacción como "verde" se deben considerar otras dimensiones tales como:

- Naturaleza del producto desechado: ¿Es tóxico o nocivo para el medio ambiente?
- Cantidad de energía necesaria para llevar a cabo la reacción: ¿La reacción requiere cantidades excesivas de energía?
- Uso de reactivos auxiliares: ¿La síntesis necesita solventes o el uso de cantidades significativas de materiales para extraer y/o purificar el producto?
- Porcentaje de rendimiento de la reacción: ¿El rendimiento del producto es alto o la mayor parte del material se pierdecomo desechos?

Un ejemplo es la Síntesis del Ibuprofeno

Síntesis del Ibuprofeno de la Compañía Boots

El Ibuprofeno es el ingrediente activo de varias marcas de productos comerciales como Advil, Motrin y Nuprin. El Ibuprofeno actúa como analgésico (alivio del dolor) y también es efectivo como medicamento Antiinflamatorio No Esteroidal (NSAID). Los NSAIDs reducen la inflamación producida por la artritis, osteroartritis y reumatismo. Al Ibuprofeno se le conoce como medicamento antiinflamatorio no esteroidal ya que no forma parte de la familia de los esteroides. La producción mundial de ibuprofeno supera las 30 milliones de libras al año. La Compañía Boots PLC de Nottingham, Inglaterra fue la primera en patentar la síntesis del ibuprofeno en la década de los 60 (E.U. Patente 3,385,886) y ha servido como método principal de síntesis durante muchos años.
Como siempre todos los átomos de cada reactivo que se incorporan en el producto final deseado (ibuprofeno) aparecen en verde, y todos aquellos que terminan en productos no deseados en marrón. La Tabla 10 ilustra la economía del átomo de la síntesis de la Compañía Boots y permite calcular un porcentaje de la economía del átomo de un 40%. Como se indicó anteriormente, se producen aproximadamente unas 30 millones de libras al año de ibuprofeno. Si toda la producción mundial del ibuprofeno fuera realizada por el proceso Boots, ¡se generarían alrededor de 35 millones de libras de residuos!

% Economía del Atomo = (PF de los átomos usados/PF de todos los reactivos) X 100 = (206/514.5) X 100 = 40%

Síntesis del Ibuprofeno de la Compañía BHC

En los años 80 se aprobó la venta sin receta médica del ibuprofeno expirando la patente de la Compañía Boots. El reconocimiento de las oportunidades financieras que la producción y venta de éste medicamento podrían ofrecer, hizo que varias compañías se embarcaran en la construcción de las instalaciones y en desarrollar nuevos métodos para la preparación del ibuprofeno. La Corporación Hoechst Celanese Corporation (Somerville, NJ; conocida ahora como Corporación Celanese) descubrió una nueva síntesis del ibuprofeno en tres pasos. Junto con la Compañía Boots fundaron la Compañía BHC, para preparar (mediante la nueva síntesis) y comercializar el ibuprofeno. La síntesis de la compañía BHC se muestra en el Esquema 4, y posteriormente, en la Tabla 11, se ilustra la economía del átomo cuyo cálculo de porcentaje dá un 77%, con una mejora significativa sobre el obtenido por el proceso de la Compañía Boots del 40%.

% Economía del átomo = (PF de los átomos usados/PF de todos los reactivos) X 100 = (206/266) X 100 = 77%

La economía del átomo del proceso de la Compañía BCH puede alcanzar un valor > 99% si consideramos que el ácido acético generado en el Paso 1 es recuperado y usado.

El proceso de la Compañía BCH ofrece no sólo una importante mejora en la economía del átomo sino también otras ventajas para el medio ambiente. En éstas se incluye un proceso catalizado de tres pasos frente al proceso de seis pasos de la Compañía Boots, que requiere reactivos auxiliares en cantidades estequiométricas. Por ejemplo, el primer paso de cada proceso dan lugar al mismo producto (3) a partir de los mismos reactivos (1 y 2). Sin embargo, el proceso de la Compañía Boots emplea tricloruro de alumnio en cantidades estequiométricas (que no se han considerado en la Tabla 10), mientras que el proceso de la Compañía BHC, utiliza HF en cantidades catalíticas, que es recuperado y reusado repetidamente. El tricloruro de alumninio produce grandes cantidades de tricloruro de aluminio hidratado como residuo que generalmente se lleva a vertedero. Los catalizadores de níquel y paladio empleados en los pasos 2 y 3 del proceso de la Compañía BHC también son recuperados y reutilizados.
Debido a que el proceso de la Compañía BHC consta sólo de tres pasos (frente a los seis pasos del proceso de la Compañía Boots) y a que presenta una mejora en la economía del átomo, ello se traduce en una disminución importante de los residuos producidos y una mayor productividad (más cantidad de ibuprofeno en menos tiempo y con menos equipo). Estos factores suponen unos beneficios económicos para la Compañía como resultado del hecho de necesitar menos dinero para tratar el residuo generado y de requerir un menor desembolso para producir la misma cantidad de ibuprofeno. De esta manera existe no sólo un beneficio para el medio ambiente, sino que el saldo de la compañía se ve fortalecido, cosechando una buena imagen frente a la sociedad por haber hecho verde el proceso.

DEFINICIÓN

La Química Orgánica es una ciencia que aporta una incuestionable contribución a la mejora de la calidad de vida y al bienestar del hombre, ideando soluciones en campos tan diferentes como la salud, la higiene, o la preparación de nuevos materiales.
Según el código de conducta de la American Chemical Society
"Los químicos tienen como responsabilidad profesional servir al interés público, al bienestar y al avance del conocimiento científico, preocuparse de la salud y el bienestar de sus compañeros, consumidores y la comunidad, comprender y anticiparse a las consecuencias medioambientales de su trabajo, evitar la polución y de proteger el medioambiente".
Esta preocupación por las cuestiones mediambientales ha hecho que en los últimos años surja todo un enfoque dentro de la Química, en general, y de la Química Orgánica, en particular que tiene por objetivo prevenir o minimizar la contaminación desde su origen, tanto a escala industrial como en los laboratorios de investigación o de caracter docente. Es lo que se denomina Química Verde. Esto supone un paso mucho más allá de lo que sería el mero hecho de un correcto tratamiento de los residuos potencialmente contaminantes que puedan generarse si no algo mucho mas improtante: evitar la formación de desechos contaminantes y propiciar la economía de tiempo y recursos.

TECNOLOGIA
Las tecnologías de la Química Verde pueden clasificarse en alguno de los siguientes enfoques:

1. Hacer verde las condiciones de reacción en la sintesis tradicional, por ejemplo, sustituir un disolvente orgánico por agua, o no usar disolventes, o emplear métodos que requieran menores tiempos de reacción, con el consiguiente ahorro de tiempo y energía
2. Hacer verde una síntesis que emplea una sustancia tradicional cambiandola, por ejemplo por biomasa en lugar de materias procedentes de reservas petroquímicas
3. Usar procesos catalíticos en lugar de reactivos estequiométricos, que además puedan reciclarse
4. Sintetizar nuevas sustancias con las mismas propiedades que la sustancia a la que sustiuye, pero menos tóxicas. Por ejemplo el uso de plaguicidas que sean tóxicos sólo sobre los organismos sobre los que se aplica y que al biodegradarse produzca sustancias beneficiosas sobre el medio ambiente



PRINCIPIOS
El diseño de productos y procesos medioambientalmente benignos debe guiarse con los 12 principios de la química verde que se basan en:

1. Prevención: Es preferible evitar la producción de un residuo que tratar de limpiarlo una vez que se haya formado.
2. Economía atómica:
Los métodos de síntesis deberán diseñarse de manera que incorporen al máximo, en el producto final, todos los materiales usados durante el proceso, minimizando la formación de subproductos.
3. Uso de metodologías que generen productos con toxicidad reducida:
Siempre que sea posible, los métodos de síntesis deberán diseñarse para utilizar y generar sustancias que tengan poca o ninguna toxicidad, tanto para el hombre como para el medio ambiente.
4. Generar productos eficaces pero no tóxicos
Los productos químicos deberán ser diseñados de manera que mantengan la eficacia a la vez que reduzcan su toxicidad.
5. Reducir el uso de sustancias auxiliares
Se evitará, en lo posible, el uso de sustancias que no sean imprescindibles (disolventes, reactivos para llevar a cabo separaciones, etc.) y en el caso de que se utilicen que sean lo más inocuos posible.
6. Disminuir el consumo energético
Los requerimientos energéticos serán catalogados por su impacto medioambiental y económico, reduciéndose todo lo posible. Se intentará llevar a cabo los métodos de síntesis a temperatura y presión ambientes.
7. Utilización de materias primas renovables
La materia prima ha de ser preferiblemente renovable en vez de agotable, siempre que sea técnica y económicamente viable.
8. Evitar la derivatización innecesaria
Se evitará en lo posible la formación de derivados (grupos de bloqueo, de protección/desprotección, modificación temporal de procesos físicos/químicos).
9. Potenciación de la catálisis
Se emplearán catalizadores (lo más selectivos posible), reutilizables en lo posible, en lugar de reactivos estequiométricos
10. Generar productos biodegradabables
Los productos químicos se diseñarán de tal manera que al finalizar su función no persistan en el medio ambiento sino que se transformen en productos de degradación inocuos.
11. Desarrollar metodologías analíticas para la monitorización en tiempo real
Las metodologías analíticas serán desarrolladas posteriormente para permitir una monitorización y control en tiempo real del proceso, previo a la formación de sustancias peligrosas
12. Minimizar el potencial de accidentes químicos.
Se elegirán las sustancias empleadas en los procesos químicos de forma que se minimice el riesgol de accidentes químicos, incluidas las emanaciones, explosiones e incendios.

¿Por qué almacenan compuestos energéticos los seres vivos?:

La respuesta principal es: para crecer y perpetuarse (reproducirse). La síntesis y almacenamiento de compuestos energéticos es una pauta común a la totalidad del conjunto de seres vivos. Sin esta característica la “vida”, tal y como la entendemos, no existiría.
Cuando la estrategia reproductiva de los seres vivos es de tipo asexuada (como suele suceder en gran parte de los autótrofos unicelulares. La mitosis es su principal expresión), no es necesario crear una serie de estructuras orgánicas como tejidos, órganos, sistemas, etc. (con su consecuente gasto energético) para garantizar la viabilidad de la especie en el tiempo, basta con acumular la energía necesaria para alcanzar el tamaño necesario y, directamente dividirse en dos. Cada uno de estos dos nuevos ejemplares repetirá esta pauta sin fin, y la comunidad experimentará un crecimiento geométrico que tan sólo estará limitado bien por la disponibilidad de alimento, bien por la disponibilidad de espacio. Esta situación, como veremos más adelante, será clave para el sistema de producción y cultivo de microalgas.
Con una estrategia reproductiva mitótica (asexuada), si el alimento y el espacio no son limitantes, no existe el concepto de “cadáver” porque no hay un conjunto de tejidos ni sistemas que queden inertes en el medio, conjunto que bien podrá ser definido como “soma”.
Por el contrario, la inmensa mayoría de los organismos pluricelulares (tanto autótrofos como heterótrofos) presentan una estrategia reproductiva sexuada. En este caso la mayor parte de los compuestos energéticos sintetizados y/o acumulados son empleados en el crecimiento, hecho que tiene como finalidad última la producción del “germen” o semilla, y con ello asegurar el éxito de la reproducción y la perpetuación de la especie. Este modelo de vida tiene un elevado coste energético, y la mayor parte de las reservas energéticas se concentran en dicho germen o semilla.

Criterios para la selección de especies de micro algas

Básicamente el conjunto de reacciones y ecuaciones de la fotosíntesis oxidativa es común a la mayoría de vegetales terrestres y marinos, pero la singularidad del sistema BFS radica en que, los organismos que utiliza no pierden el tiempo en la formación de ningún tipo de estructura (raíces, tallos, hojas, flores, etc., etc.) no productivos desde el punto de vista trófico (que no realizan o no lo hacen con igual intensidad, el ciclo de Calvin). Exactamente la condición de unicelular hace que el individuo pueda ser considerado directamente más o menos productivo (como unidad), simplemente porque la concentración de productos energéticos (o directamente aprovechables) puede ser expresada como un porcentaje absoluto del individuo.
La singularidad anterior no es posible reflejarla (al menos de manera absoluta) en ningún otro tipo de organismo si no cumple la condición de unicelularidad.
Discosphaera tubifera es otro heterococolitofórido que conforma parte del fitoplancton marino. Como todos ellos un organismo muy eficiente en la fijación de CO2, y en la producción de compuestos grasos para mantener su flotabilidad.

El sistema productivo de biomasa y energía desarrollado por BFS en cooperación con la Universidad de Alicante es pionera por basar su estrategia en las siguientes características:
1. Obtiene los recursos energéticos de la base de la cadena trófica acuática, zona donde se concentra el 100 % de la energía entrante (organismos autótrofos unicelulares).
2. Los organismos que utiliza son los más eficientes, energéticamente, del total de seres vivos del planeta. Sólo emplea organismos autótrofos unicelulares con reproducción preferente mitótica (asexuada).
3. Prioriza el uso de especies fitoplanctónicas con la relación superficie/volumen (r2/r3) favorecida. Su eficiencia captadora de luz, nutriente y CO2 es mayor.
4. Para una óptima producción utiliza el CO2 que se produce en el conjunto de actividades agrícolas, industriales, ganaderas y en general actividades antrópicas. ES EL ÚNICO PROCESO PRODUCTIVO DE COMPUESTOS ENERGÉTICOS QUE NO AUMENTA Y REDUCE DE FORMA EFICAZ LA CONCENTRACIÓN ATMÓSFÉRICA DE CO2
5. Todos los subproductos que se puedan obtener del proceso productivo BFS son útiles, sostenibles, no contaminantes y económicos. Nuestro residuo final tiende a “0”.
Obtenidas de su medio natural, son separadas según su capacidad de producción de los diferentes compuestos explotables (energéticos, biofarmacológicos, industriales, etc.) y el posterior proceso industrial y/o tipo de uso para el que serán utilizadas.
Posteriormente son cultivadas de forma tal que podamos obtener cepas específicas superproductoras monoespecíficas y monoclonales.

El control del sistema nutricional de nuestros fotoconvertidores, la incorporación del electromagnetismo como sistema de optimización, la optimización y utilización de la luz (solar y eléctrica), el sistema de producción, el sistema de extracción y la explotación conjunta de los recursos obtenidos, son una realidad registrada y patentada por BFS. El desarrollo de los cultivos en fotobioaceleradores verticales, que pueden albergar hasta 3 m3 de agua productiva por m2 de superficie, es una importante innovación en el sistema, pues permite utilizar hasta 20 veces más volumen/m2 que cualquier otro tipo de fotobiorreactor existente. Evidentemente ello se traduce en una importante optimización del uso de las superficies necesarias para la instalación del sistema. Asimismo, la disposición vertical de los fotobioaceleradores, y su interconexión, está diseñada para poder mover el volumen de agua contenida con un gasto energético 1000 veces inferior al equivalente para reactores convencionales horizontales.
Resumiendo, el sistema convencional de producción de biocombustibles presenta una serie de inconvenientes que, desde un punto de vista estrictamente técnico y científico, no es sostenible en el tiempo a corto plazo. Por el contrario, el sistema de producción de biocombustibles según el método de BFS, es: SOSTENIBLE, NO CONTAMINANTE, EFICIENTE, INAGOTABLE Y REPARADOR DE LOS EFECTOS DEL CAMBIO CLIMÁTICO MUNDIAL.

RELACION CON LA QUIMICA ORGANICA

FOTOSINTESIS:

La fotosíntesis es un proceso que ocurre en dos fases. La primera fase es un proceso que depende de la luz (reacciones luminosas), requiere la energía directa de la luz que genera los transportadores que son utilizados en la segunda fase. La fase independiente de la luz (reacciones de oscuridad), se realiza cuando los productos de las reacciones de luz son utilizados para formar enlaces covalentes carbono-carbono (C-C), de los carbohidratos. Las reacciones oscuras pueden realizarse en la oscuridad, con la condición de que la fuente de energía (ATP) y el poder reductor (NADPH) formados en la luz se encuentren presentes. Investigaciones recientes sugieren que varias enzimas del ciclo de Calvin, son activadas por la luz mediante la formación de grupos -SH ; de tal forma que el termino reacción de oscuridad no es del todo correcto. Las reacciones de oscuridad se efectúan en el estroma; mientras que las de luz ocurren en los tilacoides.

CICLO DE CALVIN:Serie de reacciones bioquímicas mediadas por enzimas, mediante las cuales el anhídrido carbónico es reducido e incorporado en moleculas orgánicas, eventualmente algunas de ellas forman azúcares. En los eucariotas, esto ocurre en el estroma del cloroplasto.

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LAS ALGAS

Desde una óptica biológica, y atendiendo al tipo de organización celular de los seres vivos, la eficiencia energética de los organismos autótrofos es mucho mayor cuanto más simple es el sistema organizativo. Así, si observamos a los seres vivos según su grado de organización celular los podemos dividir en:

:) Unicelulares.

:) Pluricelulares.
Y si consideramos que, dependiendo del modo en el que los seres vivos obtienen la energía que necesitan para vivir y reproducirse, las diferentes formas de vida también pueden clasificarse como:
:) Organismos Autótrofos (productores de compuestos energéticos).
:) Organismo Heterótrofos (consumidores de compuestos energéticos).

De las premisas anteriores no resulta muy difícil comprender que, la totalidad de los seres vivos del planeta pueden clasificarse en 4 grandes grupos:

:) Unicelulares Autótrofos (fitoplancton, bacterias quimiótrofas, etc)
:) Unicelulares Heterótrofos (protistas: amebas, paramecios, etc)
:) Pluricelulares Autótrofos (vegetales visibles: girasol, soja, pino etc)
:) Pluricelulares Heterótrofos (animales en general macroscópicos o visibles).

EJEMPLO:

Gephyrocapsa ericsonii es un cocolitofórido nanofitoplanctónico (unicelular autotrófico) que, constituye la mayor biomasa fijadora de CO2 del planeta. Las diferentes piezas (cocolitos) que componen su estructura externa son de CO3Ca puro. Lo cristalizan en forma de calcita o de aragonito, y el estudio de la concentración de estos cocolitos en los fondos oceánicos, permite averiguar cuando se produjeron otros cambios climáticos en el planeta por culpa del CO2.

GENERACION DE ENERGIA (problema).

La generación de ENERGÍA, para elaborar un litro de aceite de girasol debemos quemar 1.8 litros de otro aceite. ¿Es esto aprovechar la energía? La respuesta es obvia, NO, quemando combustible fósil solamente incrementamos la concentración de CO2, lo que tenemos no es un problema, son dos y serios, como un problema genero la otra, debemos buscar aprovechar la

energía al máximo ¿como logramos esto?. para esto nos fijamos en los niveles tróficos. de toda la energía que recibimos del sol solamente el 1 % es aprovechada, de ese 1% solamente sube el 10% al siguiente nivel trófico, vemos que mientras consumamos especies de niveles mas altos obtendremos menos energía. ahora es momento de fijarnos en organismos pequeños y son los que mas aprovechan la energía del sol: LAS ALGAS.