martes, 7 de octubre de 2008

Soluciones intermedias

Siempre he tenido una especial simpatía por la compañía multinacional DuPont. Alguno me mirará con malos ojos por hacerlo con un gigante de esta talla, casi siempre sujetos a sospecha y, también en el caso de DuPont, con sospechas confirmadas en más de una ocasión. DuPont tiene "reconocido" el ser la industria más contaminante de los EEUU, con emisiones millonarias en disulfuro de carbono y otras algo menores, pero impresionantes, en cloropreno, ácido sulfúrico, etc. De hecho, la compañía acaba de lanzar un ambicioso plan para reparar los daños producidos por sus vertidos, durante años y años, en la bahía de Delaware. Pero en esto de las fobias y filias cada uno tiene sus razones y, en mi caso, soy un impenitente seguidor de las noticias que DuPont genera en el ámbito de los polímeros. Dos personajes han condicionado esa simpatía, Wallace Carothers, del que hablo más abajo y Mike Coleman, un viejo amigo, profesor retirado de la PennState University y antiguo científico de DuPont, con el que he compartido ciencia, golf y comidas en muchas ocasiones y que me ha contado jugosos chascarrillos de la historia de DuPont en los años 50, cuando él allí trabajaba.

Creada a principios del siglo XIX por un ciudadano francés, Eleutère DuPont, que huía de los coletazos de la Revolución Francesa, su actividad a lo largo de ese siglo estuvo centrada en la fabricación de pólvora. En Wikipedia hay una referencia que habla de que más de la mitad de la pólvora empleada en la guerra civil americana procedía de DuPont. Pero al cambiar de siglo, y como consecuencia de sus incursiones en los derivados de celulosa como posibles explosivos, DuPont empezó a interesarse en otros usos de esos derivados, hasta comercializar en los años veinte cosas tan conocidas como las fibras de acetato y las fibras de viscosa (Rayon), productos que podemos llamar semisintéticos, al derivarse del tratamiento químico de fibras de celulosa (como ocurre con la metil celulosa, que ha permitido que se vendan más libros del cocinero Santamaría).

El salto cualitativo en el impacto de los productos de DuPont, cuya historia ya he contado en una entrada anterior, se produce cuando a finales de 1926, un ejecutivo con luces, Charles Stine, propone y consigue (!!) que le aprueben, la creación de un Departamento de investigación pura y dura que se introdujera en el emergente concepto de polímero. Por aquellos días, dicho concepto empezaba a asentarse como el de una molécula química larga con muchos (muchísimos) enlaces covalentes uniendo a átomos de carbono, oxígeno y otros y del que las moléculas de derivados de celulosa eran los ejemplos que DuPont ya había manejado. Para dirigir el Departamento, Stine contrató a un joven y oscuro profesor de Harvard, Wallace Carothers, cuyo CV hasta entonces no parecía poder aventurar grandes resultados.

Pero, en poco más de diez años, Carothers y su grupo consiguieron generar polímeros 100% sintéticos, usando reacciones que, ya por entonces, eran bien conocidas por los químicos orgánicos. En esos años, la DuPont patentó el Neopreno, un caucho sintético que reproducía las cualidades del caucho natural, segregado en forma de látex por árboles tropicales. En 1937, y cuando ya Carothers se había suicidado gracias a un buen combinado con cianuro, la DuPont colocó una patente que sentaba las bases de todos los poliésteres y poliamidas que en el mundo han sido, dando lugar, entre otras cosas, a una auténtica locura entre las féminas por la medias de "seda artificial" o nylon. Desde entonces, DuPont es la madre de acrónimos que la gente de la calle conoce como la Lycra, el Orlon, el Teflon o las fibras de Kevlar. En todos esos casos y en mayor o menor medida, el concepto de fibra como materia prima de un sinfín de tejidos aparece en el trasfondo.

Las actuales estrategias de DuPont enfatizan, en muchos casos, la producción de polímeros menos agresivos con la naturaleza. Y aunque, como dice el título, sólo se trata de soluciones intermedias, me parece que han vuelto a dar en el clavo para regocijo de sus accionistas. En el año 2004, DuPont y Tate&Lyle PLC crearon una joint venture, DuPont Tate&Lyle Bioproducts, con el objetivo de "generar materiales a partir de fuentes renovables como el maiz". La iniciativa se basaba en experiencias previas de los Departamentos de I+D de ambas empresas que mostraban que dicho maiz podía ser una fuente barata y renovable de 1,3 propanodiol, una molécula que también puede extraerse a partir de los productos derivados del petróleo, pero a unos costos que lo que le hacía poco competitivo frente a sus primos el etilenglicol y el butanodiol, empleados en la producción de poliésteres tan conocidos como el PET de las botellas de Coca-Cola y otras bebidas o el PBT. Y esa nueva disponibilidad de propanodiol puede dar mucho juego.

Para obtener esa molécula a partir de maiz, los granos se cuecen unas 24 horas a 125º para que se hinchen y se ablanden. Se les quita la cubierta y nos quedamos con la parte interior o endosperma que contiene almidón y gluten. El almidón se trata con enzimas que lo convierten en glucosa, algo similar a lo que ocurre en nuestro organismo cuando nos zampamos un buen plato de pasta. El gluten se procesa de forma diferente y se vende para alimentación animal (aquí se aprovecha todo).

La transformación de esa glucosa en propanodiol es una fermentación tan clásica como la del vino o el queso. En la naturaleza, por ejemplo, hay microorganismos que durante la fermentación alcohólica transforman la glucosa de las uvas en glicerina, otro primo de nuestro propanodiol. Esa glicerina (o glicerol que dicen algunos someliers que saben poco de Química) es el que provoca el "llanto" del vino, esas lágrimas que recorren una copa de un buen caldo despues de agitarlo. Pues bien, mediante ingeniería genética, una empresa del consorcio, Genencor International, ha dado con un "bicho" que a diferencia de otros existentes en las fermentaciones arriba mencionadas, transforma directamente la glucosa en propanodiol de forma eficiente y barata.

Obtenido el propanodiol (el consorcio ha inagurado recientemente una planta con una producción respetable), la cosa ha echado a andar por sendas poliméricas. Por ejemplo, el PET, el mencionado plástico de la mayoría de nuestras botellas, es el producto de la reacción entre el ácido tereftálico y el etilenglicol. Cambiando el etilenglicol por nuestro propanodiol barato y verde, la reacción es idéntica y DuPont ha empezado a vender un producto llamado Sorona, un primo del PET que se puede usar como fibra para vestimentas o alfombras o como un plástico para fabricar los más variados objetos. ¿Su gancho?. Tiene propiedades similares al PET, no es excesivamente caro y es "verde" porque casi el 40% de su molécula proviene del propanodiol de origen biológico. No es una solución totalmente verde pero menos da una piedra (de PET).

Pero los dioles como el propanodiol puedan dar mucho más juego. Una de las familias más versátiles de polímeros son los poliuretanos. Para obtenerlos se necesita, inexcusablemente, la participación de un diol, ya sea sencillo como el propanodiol o en forma de poliol, una especie de polimerillos de andar por casa que permiten obtener los llamados poliuretanos segmentados. Pues bien, también los polioles pueden obtenerse a partir del propanodiol de nuestras mazorcas. Ello implica poder preparar poliuretanos a los que despojamos de un 30-40% de unidades provenientes hasta ahora de la química derivada del petróleo. Poliuretanos de este origen están siendo ya utilizados, por ejemplo, en la fabricación de tablas de surf, para mitigar la mala conciencia que tienen los surfistas, muy ecologistas ellos, de andar siempre suspendidos en tablas 100% poliméricas.

Y esto, creo yo, no ha hecho más que empezar. Me parece que la DuPont se va a marcar un buen tanto en este nicho. Si no estuviera la Bolsa como está, me compraba unas pocas acciones de DuPont. Igual ganaba unos durillos. Y si no, supondrían al menos un pequeño reconocimiento a los sucesores de Carothers y de mi amigo Mike.

1 comentario:

Elena dijo...

Hola búho!

Gracias por tu explicación de cómo se utiliza el maíz para la obtención de 1,3 propanodiol y cómo puede dar lugar a polímeros. Lo cierto es que tenía pendiente buscar información sobre ese tema desde que el verano pasado ví en una cabaña sueca que tenían una caja llena de bolsas hechas de maíz (eso ponía en el envase…). Me quedé bastante sorprendida. La dueña de la cabaña me explicó que las ponían dentro del retrete para recoger “lo que fuera necesario”… Así era todo muy orgánico… Y con esas me quedé, pensando qué monómeros intervendrían en la formación de las bolsas famosas, y hasta hoy no había vuelto a acordarme del tema… Ahora ya me lo ha resuelto el búho. Un abrazo!

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Boredom is the highest mental state, según Einstein. Pero, a veces, aburrirse cansa. Y por eso ando en esto, persiguiendo quimiofóbicos.