Productos de belleza y polvo de estrellas

Extracción con fluidos supercríticos con CO2 para una separación muy precisa de sustancias preciosas

Debe su nombre a la diosa romana del amor y la belleza, pero su superficie dista mucho de ser atractiva. El planeta Venus es extremadamente caliente, y su presión superficial es similar a la que se da en el fondo del mar. En estas desagradables condiciones, el dióxido de carbono, que conforma el 96% de la atmósfera venusiana, adopta su "forma supercrítica", en la que cuenta con propiedades tanto gaseosas como líquidas. A pesar de que este hecho no hace que Venus resulte más atractivo, al lo menos el CO2 supercrítico es una sustancia que se utiliza para reforzar la belleza aquí en la Tierra.

El proceso se llama extracción con fluidos supercríticos, también conocido como SFE (por sus siglas en inglés). Plantea posibilidades inimaginables para la separación selectiva de sustancias sin que las propiedades de los materiales se vean afectadas. El método se utilizó por primera vez a gran escala para descafeinar café. El café es un producto sensible de origen vegetal con numerosos componentes, de los cuales solo hay que eliminar uno con la descafeinización. Podemos descartar los disolventes nocivos para la salud, ya que harían que el producto no fuese potable. Otros métodos disponibles influirían demasiado sobre el complejo aroma. En cambio, el CO2 utilizado en la extracción con fluidos supercríticos puede eliminar solo la cafeína de manera selectiva sin tener efecto alguno sobre ningún otro componente.

Si un gas se calienta por encima del llamado punto crítico y se somete a una presión superior a la presión crítica, este alcanza el estado supercrítico. En este estado, ya no se puede determinar si es gaseoso o líquido, ya que los fluidos supercríticos tienen la gran densidad de un líquido y la baja viscosidad del gas. La transición a este estado conlleva un fuerte aumento de su solvencia por orden de magnitud.

El CO2 se utiliza a menudo para la SFE. El gas entra en su punto crítico a solo 31 grados Celsius y 74 bares de presión. Por tanto, solo hay que calentar la sustancia que se va a procesar ligeramente por encima de la temperatura ambiente; una ventaja importante de este gas, no solo para los productos sensibles de origen vegetal. Tras la extracción, se evapora completamente y se puede volver a utilizar como disolvente en un sistema de circuito cerrado.

Otra ventaja del método de SFE es que se puede ajustar con gran precisión a diferentes sustancias, tal y como explica el profesor Béla Simándi, que dirige el equipo de extracción con fluidos supercríticos de la Universidad de Tecnología de Budapest. "En el caso de las plantas y hierbas medicinales, por ejemplo, podemos separar muy fácilmente los aceites esenciales y otros componentes aceitosos. Para ello, solo tenemos que ajustar la presión y la temperatura. El método convencional requeriría numerosos cambios de disolventes."

La producción de hierbas líquidas y extractos herbales para cosméticos y remedios naturales es uno de los principales campos de trabajo del equipo de SFE de Budapest. "Los extractos conservan sus propiedades (aroma, sabor y color) durante periodos de tiempo muy largos", explica el director de investigación. "Se pueden mezclar con mayor precisión y homogeneidad y permiten obtener resultados más consistentes, con formulaciones independientes del año de producción."

Gracias a la extracción con fluidos supercríticos, también es posible separar los enantiómeros. Son sustancias que, a pesar de tener una estructura molecular idéntica, difieren únicamente en la disposición en imagen especular de sus átomos, como es el caso del ácido láctico levógiro y dextrógiro. El equipo de investigación de Budapest es el primero que ha empleado el método de SFE para separar enantiómeros, cuya importancia es vital para la producción de medicinas. "En general, solo uno de los dos enantiómeros de un principio activo es responsable del efecto curativo", explica el Dr. Edit Székely, miembro del equipo de investigación de SFE. "El otros es neutro, en el mejor de los casos, o nocivo."

Otro ámbito de aplicación es la fabricación de los llamados aerogeles. En este proceso, el componente líquido de un gel se sustituye por un gas supercrítico que finalmente se evapora, lo que deja un sólido muy poroso; su volumen puede estar formado hasta por un 99,98% de poros. Tienen la densidad más baja que hemos observado en sólidos hasta la fecha, por lo que son extremadamente ligeros, pero muy firmes al mismo tiempo. Su delgada estructura permite su uso como matriz de recogida de partículas de polvo muy finas, entre otras cosas. Ese es el motivo por que se utilizan a bordo de la sonda espacial Stardust, para recoger polvo de cometas. Las partículas y moléculas de polvo se pueden atrapar sin que se destruyan térmicamente gracias a la desaceleración gradual que permite el aerogel. Por tanto, por primera vez ha sido posible recopilar material de cometas y traerlo intacto a la Tierra.

Resumen de las ventajas de este método

  • Disolvente seguro sin riesgos.
  • Las propiedades disolventes pueden modificarse al alterar la presión y la temperatura.
  • Permite la separación selectiva incluso de sustancias que no son volátiles.
  • Esta separación conserva el aroma de las sustancias naturales.
  • Extracción suave de componentes sensibles a la temperatura.
  • El CO2 es inerte y no reacciona con el producto.
  • No inflamable, no explosivo.
  • Sin impacto medioambiental, sin problemas de emisión gracias a un sistema de circuito cerrado.

Recomendar:

Idioma