Producción de plaguicidas

Manipulación cuidadosa de los altos concentrados de valor

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Los elevados rendimientos agrícolas actuales no podrían alcanzarse sin los plaguicidas. Son indispensables para alimentar a la creciente población mundial. Para fabricar plaguicidas son necesarias modernas instalaciones de procesamiento. Por ello, para mayor seguridad, las síntesis y los pasos de formulación en varias etapas se realizan en sistemas cerrados. En este artículo se describe la contribución que nuestros dispositivos pueden hacer en este desafiante entorno de proceso, basándose en sus características especiales de diseño.

El término plaguicidas agrupa sustancias con diferentes niveles de eficacia (véase el cuadro 1). Se trata de ingredientes activos químicos o biológicos de alta tecnología, que se utilizan contra los organismos indeseables que se encuentran en el sector agrícola con el objetivo de maximizar el rendimiento.

El mercado mundial de plaguicidas es enorme. Los herbicidas alcanzan el mayor volumen de producción, seguidos de los insecticidas y los fungicidas. Las ventas mundiales de plaguicidas alcanzaron casi 48.000 millones de euros en 2018, un plus del 0,5% respecto al año anterior (Figura 1). Asia es, con diferencia, el mercado más importante, por delante de América Latina y Europa. Las ventas en Alemania durante el mismo periodo ascendieron a 1.300 millones de euros. La cifra ha disminuido en este país desde 2015.

La cantidad de plaguicida vendida en Alemania fue de unas 48.000 toneladas en 2016, por lo que aumentó a la mitad en diez años (2006: aproximadamente 32.000 toneladas). Los herbicidas representan alrededor del 40%, los fungicidas alrededor del 25% y los insecticidas alrededor del 30%.

En Alemania, se aprobaron aproximadamente 270 ingredientes activos en un total de 753 plaguicidas diferentes en 2016. El sector de la investigación está trabajando en ingredientes activos sostenibles, que idealmente se descomponen después de ser esparcidos y despliegan su efecto objetivo, sin dejar residuos.

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Desarrollo largo y costoso

Sin embargo, se necesitan unos diez años de intenso trabajo de desarrollo antes de que un plaguicida aprobado pueda salir al mercado. Durante este periodo, un fabricante invertirá unos 200 millones de euros, realizará unos 200 estudios y hará pruebas con más de 800 parámetros.

En primer lugar, se buscan las sustancias adecuadas y se prueban los proyectos piloto en el laboratorio. Incluso para estas pruebas, los ingredientes activos se convierten de las formulaciones en productos que pueden aplicarse en la agricultura. Para ello, se utilizan los denominados portadores -minerales en polvo o disolventes orgánicos-, así como aditivos (normalmente tensioactivos que actúan como emulsionantes, humectantes o agentes adhesivos). El trabajo de los coformulantes es hacer que los ingredientes activos sean técnicamente seguros y utilizables para que su difusión sea segura y su eficacia sea óptima.

A continuación, se sopesan diferentes tecnologías de preparación: por ejemplo, la micronización -molido muy fino para una suspensión uniforme en agua y posterior pulverización o goteo seguro sobre las plantas de cultivo- o la encapsulación, que regula automáticamente la disponibilidad y el efecto de la sustancia.

Una vez optimizados todos los parámetros y otros atributos relacionados con la aplicación, se realizan pruebas piloto en el centro de pruebas. El objetivo es sintetizar el principio activo
de forma que sea pura, estable, altamente concentrada y reproducible. Esta fase del proyecto es especialmente exigente desde el punto de vista de la ingeniería de procesos, ya que el aparato pilotado debe poder ampliarse adecuadamente para superar los posteriores flujos de masa y tamaños de lote, que son mayores por un factor de 20 a 100 por regla general.

Proceso de producción en varias etapas con altos requisitos

Los pasos de síntesis para la fabricación de plaguicidas difieren según el ingrediente activo y el método de dispersión preferido. Sin embargo, los pasos básicos del proceso son similares para las sustancias básicas en polvo.

En primer lugar, se coloca un disolvente en el reactor, se añaden reactivos en polvo y se disuelven o se suspenden homogéneamente. El primer paso de la reacción tiene lugar durante esta fase líquida. El proceso de agitación puede ser apoyado por bombas de circulación para mejorar la cinética de la reacción. Una vez que la reacción ha terminado por completo, la nueva sustancia está presente en forma líquida. Se mezcla con aditivos para desencadenar una cristalización del ingrediente activo, que se promueve mediante hábiles cambios de temperatura. En el momento de la transición de fase, es necesario un efecto de mezcla especialmente eficaz, sobre todo cuando se requiere un enfriamiento muy rápido, uniforme y suave.

Los sólidos aún en suspensión permanecen en su mayoría susceptibles de ser bombeados y se someten a un proceso de lavado de varias etapas. El producto limpio se separa mecánicamente en una fase sólida y otra líquida. También se utilizan centrifugadoras de funcionamiento continuo o incluso filtros prensa. Por regla general, se prefieren los sistemas estancos y sellados. Por último, se lleva a cabo el proceso de secado térmico.

El secado al vacío final produce un resultado de síntesis inicial, que puede actuar como material de partida para un segundo paso de síntesis. Los modernos productos químicos en polvo, muy eficaces, suelen ser el resultado de varias etapas de síntesis, que casi siempre terminan con una etapa de secado con mezclador al vacío. Durante el proceso, el principio activo se vuelve más valioso y a menudo más sensible con cada paso de la síntesis. Por lo tanto, hay que evitar el estrés térmico y mecánico durante el secado.


  1. https://de.statista.com/infografik/5108/weltweiter-umsatz-mit-pflanzenschutzmittel/
  2. Umweltbundesamt
  3. https://de.statista.com/infografik/11611/umsatz-und-absatz-auf-dem-deutschen-pflanzenschutzmarkt/

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