El dióxido de cloro (ClO₂) es uno de los desinfectantes más utilizados en el tratamiento de agua potable: actúa sobre una amplia gama de microorganismos, mantiene su eficacia incluso a pH elevado, penetra en los biofilms mejor que el cloro tradicional y evita la formación de subproductos halogenados potencialmente cancerígenos (como trihalometanos y ácidos haloacéticos) asociados a la cloración clásica. Pero hay una pregunta que hasta ahora la literatura científica no había respondido sistemáticamente: ¿todos los métodos de producción de ClO₂ tienen el mismo impacto ambiental? ¿O elegir una ruta sintética en lugar de otra realmente marca la diferencia?

Para responder a esta pregunta, realizamos el primer Análisis de Ciclo de Vida (ACV) comparativo de diez procesos industriales de producción de ClO₂, siguiendo las normas internacionales ISO 14040 y 14044 y utilizando la base de datos ecoinvent v3.8. La unidad de referencia es 1 kg de ClO₂ producido, y evaluamos seis categorías de impacto: cambio climático, ecotoxicidad de agua dulce, toxicidad humana, consumo de agua, acidificación y eutrofización.

Los resultados muestran que la elección del proceso importa, y mucho. La huella de carbono varía un 35 % entre el mejor y el peor método (de 3,86 a 5,20 kg de CO₂ equivalente por kg de ClO₂), mientras que la toxicidad humana puede variar hasta 6,6 veces. Los procesos basados en ácido clorhídrico son los de mayor impacto toxicológico, mientras que la ruta electroquímica y la basada en cloro y clorito de sodio (Cl₂ + NaClO₂) son las más favorables en términos de emisiones climáticas.

Un hecho interesante surge del análisis de las contribuciones: en la mayoría de los casos, no es la síntesis real de ClO₂ lo que más pesa en el medio ambiente, sino la producción previa de los reactivos precursores (clorato y clorito de sodio), que por sí sola explica el 85-97 % de la huella climática global. Esto significa que la palanca ambiental más efectiva no reside tanto en la optimización del reactor como en la descarbonización de las cadenas de suministro químicas previas.

Luego, hay un resultado particularmente relevante desde el punto de vista de la aplicación: la ruta electroquímica, si bien es la “más limpia” sobre el papel, depende en gran medida del mix energético de la red eléctrica. Hemos identificado un umbral crítico de aproximadamente 0,35 kg de CO₂ por kWh: por debajo de este valor, típico en países como Noruega, Francia o Suiza, la electroquímica es la mejor opción; por encima (por ejemplo, en redes dominadas por el carbón) sus ventajas climáticas desaparecen. La electroquímica también consume más agua que las alternativas, un aspecto que no debe pasarse por alto en contextos de escasez de agua.

En resumen: no hay un método “ganador claro”. La mejor elección depende del contexto, el mix energético local, la disponibilidad de agua, las restricciones regulatorias sobre los subproductos inorgánicos (clorito y clorato) y el tipo de patógenos a tratar. Para microorganismos resistentes al cloro como Giardia y Cryptosporidium, por ejemplo, el ClO₂ sigue siendo una opción funcionalmente excelente incluso con impactos de producción ligeramente superiores.

Este trabajo proporciona a las empresas de agua y a los reguladores una herramienta cuantitativa concreta para guiar las elecciones tecnológicas según criterios de sostenibilidad, y confirma lo central que es, para una empresa como la nuestra dedicada al desarrollo de instrumentación y sistemas de medición, razonar sobre el ciclo de vida global de las tecnologías que proponemos al mercado.

Quienes deseen saber más podrán leer pronto el artículo completo en el Journal of Ecological Engineering, escrito por Andrea Macchia, Angelino Ermini, Irene Angela Colasanti, Mauro Francesco La Russa y Silvestro Antonio Ruffolo – resultado de una colaboración entre EMEC S.r.l., YOCOCU APS, la Universidad de Calabria y la Universidad de Roma Tor Vergata, titulado “Environmental performance of industrial chlorine dioxide production methods: A life cycle assessment” Más información: https://www.jeeng.net/Environmental-performance-of-industrial-chlorine-dioxide-production-methods-A-life,220575,0,2.html

Andrea Macchia
, Proyectos Especiales de I+D