Imagen cortesía de: Birgit Böllinger
El tema de la ciencia aplicada ha provocado un gran cúmulo de controversias, debido a los alcance que la misma tiene a la sociedad, generando aspectos de bienestar indiscutible, pero al mismo tiempo ocasionando escenarios negativos que atenta contra de bienestar y supervivencia de la especie humana, de manera que son muchos los puntos de vista que asumen que gran parte de las afecciones actuales de nuestro planeta son consecuencia del uso indebido e indiscriminado de los procesos científico.
Sin embargo, más allá de lo anterior, la ciencia nos ha permitido mejorar nuestra calidad de vida, desarrollando sus extensos brazos y alcanzando diferentes aspectos de nuestra sociedad, entre los que podemos destacar su incidencia a nivel farmacéutico, ambiental, económico, tecnológico, entre otros.
En este sentido y para poder ejemplificar lo anterior nos centraremos en el uso de los polímeros como sustancia química que ha permitido diferentes procesos industriales que se implementa en una gran cantidad de productos que la especie humana utiliza a diario, de allí, que un polímero se asuma como una gran molécula la cual se encuentra constituida por enlaces que se repita lo largo de su estructura y que permite la unión de unidades o moléculas más pequeña a los cuales se le denomina monómeros.
Entre estas uniones moleculares, podemos encontrar materiales como el caucho el cual nos ha brindado una gran utilidad en su implementación a nivel vehicular, permitiendo el traslado de un lugar a otro de una manera más rápida y efectiva, este polímero considerado como una estructura insaturada que se encuentran formado por diferentes unidades de isoprenos. Asimismo, podemos encontrar el polietileno, constituido por diversas unidades de etileno que se conjugan para formar una molécula de gran tamaño muy implementada en la industria textil.
Por consiguiente, a nivel de la compresión química podemos observar una clasificación en el método sintético de estas grandes moléculas, de manera que podemos obtener polímeros en función a reacciones de adicción cuyo crecimiento se genera en cadena, por su parte, los polímeros de condensación parte de un crecimiento en diversas etapas, está clasificación es un poco ambigua, aunque nos permite tener una visión un poco más amplia en función a una distinción útil de estos compuestos.
En este sentido, si abordamos el primer método sintético, es decir, el crecimiento por adición de polímeros a partir de crecimiento en cadena, debemos comprender que son producto de un proceso de polimerización, obviamente de reacciones que se repiten constantemente, de manera que arrancamos con un iniciador que se añade a un doble enlace carbono-carbono, en este punto entra un sustrato de tipo insaturado, generando así un intermediario reactivo el cual a su vez reacciona con una segunda molécula del monómero y genera un nuevo intermediario, proceso que se repite hasta obtener diversas uniones y generar el polímeros respectivos.
Representación lineal de la organización de los polímeros. Roque345
Por su parte, los polímeros de condensación, se llevan a cabo a través de reacciones donde los enlaces en el polímero, se forma de manera independiente el uno del otro, un ejemplo de ello lo representa el nailon y los poliésteres, de modo que la reacción a lo largo de proceso, se producen a través de reacción bifuncionales, como ejemplo podemos encontrar la obtención del nailon 66 que se lleva a cabo a través de la reacción del ácido adipico de seis carbonos y la hexametilendiamina con la misma cantidad de carbonos, generando así una estructura más compleja.
En este sentido, partiendo de lo anterior, podemos observar que las propiedades físicas de los polímeros no son tan diferente a las estructuras más pequeña que han servido como punto de partida para el desarrollo de los mismos, de modo que debemos asumir que reaccionen de la misma que los compuestos que son las bases de su estructura, brindando así un gran estabilidad química a muchas de esta grandes moléculas, estabilidad que en muchas ocasiones se representa en forma de grandes alternativas para la sociedad, pero al mismo tiempo representan grandes inconvenientes para los diversos ecosistemas dentro planeta.
En este punto, es donde la gran resistencia al calor y al desgaste, así como la larga vida de esta moléculas, se presenta como una amenaza para el planeta, sin embargo, son características muy aprecia en la industria textil, así como en la fabricación de casco para ciclistas, tuberías subterráneas, envoltura para alimentos y muchos otros artículos que indiscutiblemente sobreviven por largos periodos tiempo. De allí que el deshacerse de ellos puede convertirse en un gran problema, como se observa en los grandes vertederos de desechos que tienden a implementar la quema como medida para eliminar los productos en base a polímeros, generando una sobreexposición de gases contaminantes que atentan contra los equilibrios planetarios.
Sin duda son compuestos químicos que generan grandes problemáticas a nivel social, ya que ejercen una acción directa sobre el aumento en la concentración de gases invernaderos producto de la quema de los mismos, en aquellos lugares donde la inconsciencia humana prevalece y donde no se toman las medidas adecuadas para el tratamiento de estos residuos.
En este punto, indiscutiblemente el reciclaje de los polímeros resulta ser una de las mejores opciones, de manera que para ello es preciso comprender que existen seis tipos de plástico de uso común que con frecuencia se marcan a través de códigos que permiten la identificación de los mismos, de manera que a través de este mecanismo, le estaríamos dando un nuevo tratamiento para que este tipo de residuos ingresen en una especie de economía circular, metodológicamente hablando, después del proceso de separación de acuerdo a los tipos, los materiales plásticos, entran en un proceso de fragmentación donde se despedazan y obtienen pequeñas astillas, las cuales son sometidas a un lavado especial, se secan y se funden para volver a utilizarlos.
Un ejemplo de lo anterior, lo representan las botellas de refresco ya que esta se fabrican a partir del teresftalato de polietileno reciclado, lo cual permiten una reducción en uso de reactivos necesarios y al mismo tiempo se recircula la utilización de estos materiales, sin embargo, más allá de lo anterior, aún en los países desarrollados y más en los subdesarrollados, se concibe la necesidad o el mal hábito de tirar los plásticos en lugar de reciclarlos, de allí la necesidad que se tiene a nivel científico de desarrollar biopolímeros o polímeros biodegradables que puedan descomponer rápidamente a partir de microorganismos presentes en nuestra tierra.
De manera que en la actualidad entre los polímeros biodegradables más comunes podemos encontrar al ácido poliglicólico, el ácido poliláctico y los bien conocidos polihidroxibutiratos. Si analizamos la estructura de estos compuestos, nos damos cuenta que todos son poliéster y en consecuencia presentan ciertas susceptibilidades a la hidrólisis de sus enlaces ésteres y es allí donde las condiciones ambientales ejercen una acción directa que permiten una degradación paulatina sobre esta sustancia.
En este sentido, se ha logrado comprobar que los polímeros biodegradables tienen un aproximado de cuatro semanas en tierra de relleno, lo cual implica que se genera el proceso de hidrólisis a nivel de los enlaces tipo ésteres, generando así una reacción de eliminación de átomos de oxígeno en el beta del grupo carbonilo, eliminación que es similar a lo que ocurre durante la etapa de deshidratación en una reacción de aldolización, lo cual genera productos inertes que no afectan los ecosistemas que la naturaleza nos presenta.
CONSIDERACIONES FINALES
A lo largo de estas líneas de escritura, podemos observar que el mundo científico es amplio y diverso y más aún en relación a los efectos negativos que la ciencia y el mal uso que se le ha dado, ha producido diversas problemáticas sobre los diferentes ecosistemas que conforman nuestro planeta, de manera que más allá de los aspectos negativos tenemos que ser conscientes que a través de los modelos científicos, podemos encontrar las herramientas necesarias para solucionar las afecciones ambientales que hoy estamos viviendo.
Sin embargo, para ello es necesario que la sociedad en general participe de manera activa, aplicando metodologías efectivas en cuanto al tratamiento de materiales de desecho, no podemos asumir la acumulación de estos materiales en vertedero para posteriormente someterlo a un proceso de combustión, porque indirectamente estamos aumentando las concentraciones de gases invernaderos sobre nuestra atmósfera lo cual implica daños sustanciales al desarrollo de la vida en este planeta.
De manera que a través de diversos modelos científicos podemos avanzar en relación a estos aspectos Y obtener resultados positivos que nos permitan seguir utilizando los biopolímeros desde un punto de vista degradable pero que tengan la misma oportunidad y funcionamiento.
BIBLIOGRAFÍA CONSULTADA
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[3] McMURRY E., John y Fay C., Robert. (2008). Química general. Quinta edición PEARSON EDUCACIÓN, México, 2009 ISBN: 978-970-26 1286-5.
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