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Se viene demostrando con la Síntesis Electroquímica que la incorporación de esta tecnología en las líneas de producción de la industria química, permiten nuevas oportunidades de enfrentarse a los desafíos tecnológicos que el mundo industrial impone en busca de sistemas de optimizada producción.

En relación con las tecnologías electroquímicas citadas, uno de los apartados que I.D. Electroquímica tiene la necesidad de desarrollo completo y de enorme interés industrial es el de la electrosíntesis electroquímica tanto inorgánica como orgánica.


Esta tecnología resulta muy atractiva en el sector de la industria química debido a sus ventajas técnicas muy importantes y que luego citaremos y a la posibilidad de patentabilidad así como la de innovar en las maneras de fabricación, lo que hace que las empresas que las aplican puedan posicionarse en lugares de liderazgo en su sector.

Tanto la tecnología de aguas residuales como la de electrodiálisis que hemos citado, se han aplicado al sector de la industria de la química fina (farmacéutico, veterinaria, productos de alto valor añadido), el cual tras los resultados positivos obtenidos han despertado su entusiasmo por la posibilidad de sustituir clásicos procesos de síntesis industrial por la novedosa y versátil alternativa de la electrosíntesis orgánica/inorgánica.

Las motivaciones para el desarrollo de la tecnología están fundamentadas por el incremento continuo de interés de la industria química hacia la alternativa de la síntesis electroquímica . El electrón utilizado como materia prima de transformación química es realmente interesante ya que:

  • Los procesos transcurren con alta selectividad.
  • Sustituyen oxidantes y reductores químicos clásicos y pueden realizar pasos de síntesis muy complejos por otros vías clásicas.
  • Son procesos que se realizan a temperatura ambiente y baja presión (atmosférica). Por tanto se trata de procesos seguros y con nulo riesgo industrial.
  • Son procesos muy económicos desde el punto de vista energético.
  • Es un tecnología limpia, su impacto ambiental es nulo.
  • El reactivo, el electrón (energía eléctrica), no se almacena.
  • Son procesos patentables (innovadores).

La Electrosíntesis ha experimentado un crecimiento importante en las últimas dos décadas debido a que la tecnología ha ofrecido una mayor diversidad en los materiales que forman parte de la tecnología, como son mejores diseños de reactores industriales, nuevos materiales electródicos, y nuevas membranas con mejor comportamiento físico-químico Dada todavía su corta andadura industrial se puede afirmar que todavía es una tecnología joven y que necesita de más investigación y desarrollo.

En las últimas décadas importantes compañías han despertado su interés por esta tecnología y la han incorporado a su fabricación, así se puede mencionar a compañías como Monsanto, 3M, Dow Chemical, Olin, ICI, Isochem, Sorapec, Basf, Hoechst, entre otras.

No obstante la tecnología ha de seguir desarrollándose ya que es relativamente joven y todavía choca con algunas barreras que podríamos catalogar como "educacionales":

  • Es una tecnología joven en su aplicación sintética orgánica.
    La célula electroquímica no es un reactor heterogéneo sencillo.
    Es una tecnología generalmente desconocida para los Directores Técnicos de las Compañías ya que las licenciatura todavía no tienen en sus programas esta tecnología.
  • La Electrosíntesis es la tecnología que permite producir una reacción química en una disolución por acción directa de la corriente eléctrica. Esta disolución contiene sustancias orgánicas y/o inorgánicas, susceptible de oxidarse o reducirse, al aplicar una diferencia de potencial que genere un paso de corriente eléctrica entre dos conductores, llamados electrodos (cátodo/ánodo), en contacto con la disolución.

La utilización del electrón (energía eléctrica) como sustitutivo de los reactivos químicos confiere a la Electrosíntesis una característica diferencial sumamente ventajosa sobre las tecnologías químicas convencionales.

La creciente conciencia social a nivel internacional sobre el "crecimiento sostenible" implica la necesidad de ahorro de energía y preservación de nuestro entorno ambiental mediante la eliminación de la contaminación en origen, exigiendo el desarrollo e implantación de tecnologías de producción limpias, energéticamente eficientes. La Electrosíntesis permite compatibilizar el desarrollo industrial con el respeto su entorno medio ambiental, con la ventaja añadida que se puede utilizar como tecnología preventiva (procesos de producción limpia y segura) o curativa (depuración de los efluentes generados por los procesos industriales actuales). El electrón es el reactivo de oxidación-reducción más barato, puro y versátil:

Reactivo

Coste por Tonelada Equivalente (Euros)

Electrón

8

Hierro en polvo

27

Cinc en polvo

29

Borohidruro sódico

59

Permanganato potásico

95

Dicromato potásico

164

Hidruro de aluminio y litio

417

Además todos los reactivos químicos anteriores permanecen en el medio de reacción tras su utilización, lo que supone mayores costes de eliminación de los metales generados en disolución con alto poder contaminante y de toxicidad, así como también complican el aislamiento y purificación de los productos finales de la reacción. La utilización del electrón evita estos problemas. No sólo no contamina sino que permite también realizar un control más exhaustivo sobre el proceso ya que el poder de reducción/oxidación es controlada mediante la densidad de corriente aplicada, lo que minimiza la formación de subproductos no deseados en la reacción.