La química verde en el contexto del proceso químico industrial.

Objetivo:

Procedimiento para obtener cobre aplicando los principios de la química verde en el marco de la seguridad industrial.

Procedimiento:

Lean el caso impreso sobre el procedimiento general que sigue una industria metalúrgica ficticia llamada Cuprum, para obtener cobre de minerales oxidados y

Lean el caso de desastre ecológico ocurrido en Cuprum.

En 2014 ocurrió un accidente, se derramaron 40, 000 metros cúbicos de sulfato de cobre II mezclados con ácido sulfúrico, el derrame afectó  arroyos y ríos de la zona. Según versiones el derrame se debió a una falla en el amarre de un tubo de polietileno en una de las piletas de lixiviado, esto afectó aproximadamente a 20,000 personas, de la cuales cinco tuvieron una intoxicación seria, por lo que recibieron atención médica de forma inmediata.

Después de revisar la información anterior y considerando el diagrama que realizaron, analicen y describan en qué consisten las siguientes alternativas utilizadas por la química verde y cómo podrían aplicar, si es el caso, en el proceso de producción del cobre de la empresa Cuprum para reducir el impacto que tiene este procedimiento en el ambiente y en la salud de los trabajadores y comunidades aledañas (utilicen dos referencias bibliográficas con formato APA).

Creación de nuevas rutas sintéticas de bajo impacto ambiental

El uso de materias primas renovables o el uso de nuevas tecnologías más sostenibles

Los biocombustibles

La tintorería ecológica

La biocatálisis

En los procesos de la producción del cobre se genera una gran diversidad de residuos, propongan una solución viable y realista sobre lo que se podría hacer con dichos residuos.

Describan cuáles deberían ser los objetivos (al menos dos) con respecto a la seguridad de la planta “Cuprum” y al cuidado del medio ambiente.

Qué tipo de NOM establecerían si deben considerar:

La protección del personal

La identificación y comunicación peligros y  riesgos por el manejo  y almacenamiento de sustancias químicas peligrosas. (en particular las que se manejan durante la producción de cobre)

El cuidado del entorno y el medio ambiente

El sistema de seguridad contra incendios

Los primeros auxilios

El plan de respuesta a emergencias

Contesten lo siguiente respecto a los elementos presentes en los procesos de lixiviación y extracción. (Cu, O, H, S, N, C).

Estado de agregación a temperatura ambiente.

Identifiquen familia y período al que pertenecen.

Utilicen la estructura de puntos de Lewis y la diferencia de electronegatividad para describir el tipo de enlace que une a las siguientes moléculas.

CuO, H2SO4, CuSO4, SO3, H2O

Realiza la entrega de tu evidencia con base en los criterios de evaluación que se muestran en la siguiente rúbrica:

Resultados:

1. Diagrama del proceso de obtención del cobre oxidado.

1. Representa de forma clara, lógica y detallada el proceso de obtención del cobre en la industria metalúrgica.

2. Señala dos fuentes bibliográficas con formato APA.[pic 2]

Toxidea. (20 de octubre 2014).Expo minerales 2013 - Sistemas de extracción - El cobre y sus procesos. [Video].Disponible en https://www.youtube.com/watch?v=4UdptopnP80 

Ofe Alarcon Paba. (31 de marzo de 2012). Obtención del cobre. Recuperado de http://es.slideshare.net/leop1206/obtencion-del-cobre 

1. Principios de la química verde que aplican en la obtención del cobre

• Creación de nuevas rutas sintéticas de bajo impacto ambiental

La biología sintética se puede definir como el diseño y fabricación de componentes y sistemas biológicos que no existen hoy día en la naturaleza, así como el rediseño de los sistemas biológicos ya existentes. El desarrollo de esta disciplina podría permitir la obtención de microorganismos mínimos (microorganismos naturales con una mínima colección de genes) o microorganismos sintéticos o artificiales (microorganismos generados de un modo totalmente sintético usando un grupo de genes esenciales). Los microorganismos mínimos o incluso totalmente artificiales que se utilizaran para procesos de producción microbiana tendrían ventajas significativas en la biotecnología industrial. Como estos organismos poseerían un metabolismo relativamente simple y se encontrarían perfectamente caracterizados, proporcionarían unas excelentes posibilidades para ser usados como organismos de producción simple y eficiente que puedan ser modificados y reprogramados fácilmente con fines de producción en biotecnología industrial.

• El uso de materias primas renovables o el uso de nuevas tecnologías más sostenibles

Las tasas de recolección de los recursos que se precisan no deben superar a las de su regeneración (o, para el caso de recursos no renovables, de creación de sustitutos renovables).

Las tasas de emisión de residuos deben ser inferiores a las capacidades de asimilación de los ecosistemas a los que se emiten esos residuos.

• Los biocombustibles

A diferencia de los combustibles fósiles que provienen de la energía almacenada durante largos períodos en los restos fósiles, los biocombustibles provienen de la biomasa, o  materia orgánica que constituye todos los seres vivos del planeta. La biomasa es una fuente de energía renovable, pues su producción es mucho más rápida que la formación de los combustibles fósiles. 
Entre los cultivos posibles de utilizar para la elaboración de biocombustibles, están los de alto tenor de carbohidratos (caña de azúcar, maíz, mandioca), las oleaginosas (soja, girasol, palmas) y las esencias forestales (eucalipto, pinos).  
La siguiente tabla resume los biocombustibles, que se pueden obtener a partir de la biomasa:

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