¿Por qué es necesario un blog de fluidos supercríticos?

¿Cuál es el interés de  los fluidos supercríticos?, ¿por qué merece la pena su uso?, ¿qué ventajas conlleva? Estos y otros temas serán los que abordaremos en este blog que hoy inicia su andadura con el objetivo de dar a conocer las aplicaciones y soluciones que ofrecen los fluidos supercríticos a la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica.

 

Con este blog iniciamos una nueva etapa en la que queremos compartir con la comunidad empresarial, científica y tecnológica, nuestras experiencias, nuestros intereses y proyectos futuros, así como compartir con aquellos que estéis interesados vuestras opiniones y puntos de vista relativos a los fluidos supercríticos.

Abordaremos cuestiones de tipo práctico relacionadas con las aplicaciones actuales y futuras de los fluidos supercríticos y los aspectos económicos que llevan aparejada la decisión empresarial de abordar o no una inversión industrial. Para ello, en ocasiones incidiremos en aspectos termodinámicos, cinéticos, etc. Pero también revisaremos aspectos relacionados con los equipos e instalaciones, sistemas de seguridad, materiales, elementos de control e ingeniería.

En definitiva, nos centraremos en las aplicaciones y soluciones que ofrecen los fluidos supercríticos a la industria alimentaria, cosmética o farmacéutica. Incidiendo de vez en cuando en aspectos teóricos fundamentales de esta tecnología: Qué son los fluidos supercríticos, cuándo fueron descubiertos, cuáles son sus fundamentos físicos y sus primeras aplicaciones para poder entenderla y aplicarla.

¿Que es un fluido supercrítico?

Para los nuevos en la materia, un fluido supercrítico (FSC) simplemente es un estado de agregación de la materia, distinto a los típicos estados habitualmente conocidos, a saber: sólido, líquido, gaseoso o el quizás menos habitual estado de plasma. En principio cualquier compuesto puro puede alcanzar el estado supercrítico, siempre que seamos técnicamente capaces de alcanzar sus condiciones de presión y temperatura críticas (Pc y Tc), valores propias de cada compuesto. Así por ejemplo, en el caso del anhídrido carbónico, su presión crítica 73.8 bar y temperatura crítica, 31 ºC.

FSC: Uso del anhídrido carbónico y agua supercrítica

En primer lugar, nuestra experiencia se ha centrado en el uso de anhídrido carbónico casi exclusivamente, aunque también estamos trabajando con agua supercrítica. En el primer caso, el CO2 se comporta como un medio de disolución, pero también puede ser aplicado como medio de reacción, y sus aplicaciones pueden ser extractivas, para generar partículas, encapsulados, cristales, etc.

En el caso del agua supercrítica, su principal característica es ser un medio oxidante altamente agresivo… pero hay tantas aplicaciones como distintas sustancias puras puedan utilizarse. Es decir, no estamos hablando de una tecnología, si no de un vasto campo de investigación con numerosas aplicaciones.

CO2-SC como un excelente disolvente en extracciones de sustancias naturales

Una de las principales aplicaciones industriales de los FSC se han realizado empleando CO2 en las que el fluido actúa como disolvente en extracciones de sustancias naturales.

Centrándonos en el CO2-SC diremos de momento, que su principal ventaja es ser un excelente disolvente. El CO2-SC tiene una serie de propiedades que lo hacen especialmente interesante en múltiples aplicaciones industriales, y especialmente en el sector alimentario, farmacéutico, cosmético y químico en general.

Por un lado, el CO2-SC tiene unas P y Tª criticas relativamente bajas. Esto supone que las instalaciones necesarias son relativamente más sencillas y económicas y que el coste energético del proceso no es elevado. Pero además, al trabajar a temperaturas alrededor de los 30-40ºC, muchas de las sustancias naturales que deseamos disolver no se ven dañadas. Además, al trabajar en condiciones supercríticas, podemos modificar el poder disolvente del medio de extracción, de modo que podemos realizar extracciones selectivas regulando la presión.

Por otro lado, el CO2-SC presenta una difusividad muy superior a los disolventes convencionales líquidos, un poder solvente muy similar y una viscosidad próxima a los gases, que conlleva un importante ahorro en energía mecánica de bombeo.

Además el CO2 no es caro, no es tóxico (su peligrosidad se debe a que desplaza al oxígeno), y no contamina. De hecho los procesos de extracción que emplean CO2-SC están diseñados para extraer sustancias naturales a bajas temperaturas, recirculando el gas, y dejando compuestos puros libres de cualquier residuo contaminante.

El uso del CO2SC se debe a su mayor simplicidad, menor coste, mayor calidad de los productos obtenidos y menor impacto medioambiental.

Planta industrial de fluidos supercríticos

En ainia entramos en contacto con la tecnología de los fluidos supercríticos a principios de los años 90 cuando con la adquisición de una primera planta de laboratorio. Transcurridos más de 20 años desde entonces, hoy podemos decir que hemos recorrido un largo camino cargado de experiencias y descubrimientos relativos a las capacidades de esta tecnología. Desde hace cuatro años nuestra planta industrial está operativa, y en la actualidad trabaja 24 horas al día lo que ha permitido cerrar una etapa, y con ella abrirnos a nuevos retos y objetivos si cabe más ambiciosos.

En el siguiente post revisaremos las aplicaciones industriales habituales del CO2SC en la industria alimentaria, e iremos incorporando otras temáticas sugeridas que sean propuestas por los lectores del blog.

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