El carbono supercrítico compite como disolvente limpio con el alcohol y el aceite
Cómo se extrae hoy la cafeína del café? Se envía el café a Suiza, donde una multinacional dispone de una planta de tratamiento con carbono supercrítico, y se paga el tiempo correspondiente de la planta.
El anhídrido carbónico alcanza el estado supercrítico, ni líquido ni gaseoso, por efecto de la presión (80 bares) a una temperatura de 40 grados centígrados. Entonces actúa como un disolvente de gran eficacia capaz de extraer principios activos de cualquier producto orgánico.
La cafeína del café, el aroma de la naranja o el color del pimentón se utilizan en la industria farmacéutica, alimentaria o de productos de limpieza. El denominado carbono supercrítico compite con alcoholes o aceites. Es más limpio, preserva mejor las características de los principios que disuelve y es muy abundante.
La esencia extraída con el método del carbono no contiene residuos tóxicos
La naturaleza supercrítica de los elementos se conoce desde los orígenes de la química. Joseph Louis Gay Lussac enunció la relación entre la presión y la temperatura de los gases a principios del siglo XIX. Pero la utilidad industrial del anhídrido carbónico en estado supercrítico, sometido a tal presión que se comporta a medio camino entre un líquido y un gas, sólo fue desarrollada a partir de la Segunda Guerra Mundial y apenas se ha implantado en países como Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Alemania, Suiza, Japón o China.
El instituto tecnológico de la industria agroalimentaria de Valencia (Ainia) investiga desde hace una docena de años posibles aplicaciones del carbono supercrítico para la industria. Volviendo al ejemplo del café, Sebastián Subirats, director de Ainia, explica: "una máquina es una máquina, una máquina propia, eso es tecnología". Las aplicaciones van desde la industria cosmética, que aprecia mucho las esencias del aceite de almendra, hasta la fabricación de productos de limpieza, que usan esencias de limón o naranja.
El laboratorio del Ainia modula ligeramente la presión y la temperatura para extraer distintos componentes de la materia orgánica puesto que la solubilidad de cada elemento depende de ambas variables. Las posibilidades que ofrece el carbono supercrítico se extienden desde la extracción de la nicotina del tabaco al desgrasamiento del chocolate o la obtención de lúpulo de la cerveza. Las aplicaciones cosméticas son las más prometedoras desde el punto de vista comercial en el momento presente. La industria farmacéutica ha sido pionera a la hora de demandar prototipos para instalar su propia tecnología.
El procedimiento de uso parece relativamente sencillo. El producto orgánico que contiene el principio activo, una suerte de aditivo natural, se trocea (se moltura, dicen los técnicos), y se introduce en una especie de olla cilíndrica: el reactor. El anhídrido carbónico se introduce a través de una válvula por la parte inferior.
José García, ingeniero responsable de la investigación, explica que el anhídrido carbónico en estado supercrítico recuerda "el vapor que desprende la gasolina cuando llenamos el depósito del coche, un cambio en la refracción de la luz". Como si el claro horizonte del mar en una mañana de verano se difuminara de forma repentina.
El carbono supercrítico se mezcla en el reactor con el tubérculo, fruta o vegetal en cuestión. Subirats sugiere: "Como no es líquido ni gas, de alguna forma penetra en la almendra y extrae la esencia de su aceite sin dañarla". García sigue con la explicación mecánica. Una segunda válvula extrae el carbono supercrítico impregnado. La decantación de la esencia es meramente mecánica. El principio activo, limpio, ha sido extraído sin pasar de una temperatura de 40 grados centígrados y conserva todas sus propiedades intactas.
Los procedimientos habituales para extraer principios activos orgánicos hasta la fecha se basan en el uso del agua, alcoholes o aceites como disolventes. Los productos obtenidos quedan impregnados de etanol o tolueno, entre otros productos. García explica que "no hay inconveniente si los aditivos orgánicos se destinan a la industria del plástico, pero no se pueden incorporar productos tóxicos a los principios activos para la industria farmacéutica".
El proceso de limpieza requiere, habitualmente, hervir el aditivo para extraer el aceite o alcohol. En algunos casos, varias veces. La purificación "puede ser muy cara", explica García.
El reto de los impulsores del carbono supercrítico es desarrollar reactores de dos a tres mil litros de capacidad para uso industrial. "Ya hemos entregado algunos", comenta García, "la tecnología del carbono supercrítico ya compite en precios" con los métodos habituales para extraer principios activos orgánicos.
Una segunda vertiente industrial del carbono supercrítico es "el encapsulamiento" de micropartículas para la industria farmacéutica. "Cuando una micropartícula debe superar el estómago para diluirse en el intestino", explica García, "la pintamos en el reactor con el polímero correspondiente disuelto en carbono supercrítico".
La válvula superior deja caer las micropartículas y la inferior deja pasar la resina disuelta en el anhídrido carbónico, que recubre en el reactor las partículas correspondientes.
El instituto tecnológico agroalimentario de Valencia, una institución sin ánimo de lucro constituida en 1987 para impulsar el desarrollo tecnológico de la industria, participa como socio mayoritario en Altex, una empresa constituida para impulsar el uso del carbono supercrítico. "Altex debe actuar como un desencadenante", explica García. Pero la clave de su éxito reside en el comportamiento de los consumidores, los únicos que pueden forzar el desarrollo de una tecnología limpia al exigir productos de máxima fiabilidad. García lamenta que pocos clientes se preocupan por la cantidad de tolueno que puedan incorporar ciertos productos alimenticios. Todavía.
