Άρθρο του Δρ. Νικολάου Κ. Ευαγγελίου – χημικού, MSc, PhD
Η φιλοσοφία της «πράσινης χημείας» χρονολογείται από τα μέσα της δεκαετίας του 1990, όταν δύο αμερικανοί χημικοί, ο Πολ Ανάστας και ο Τζον Γουόρνερ, εξέδωσαν ένα «μανιφέστο» 12 σημείων για έναν καλύτερο τρόπο δουλειάς, ξεκινώντας από την αρχή ότι είναι καλύτερα να αποφεύγει κανείς την παραγωγή αποβλήτων από το να πρέπει μετά να τα καταστρέφει. Ακολούθησαν διάφορες εκκλήσεις για ανανεώσιμες πρώτες ύλες, λιγότερο επιβλαβείς διαλύτες, πιο αποτελεσματικούς καταλύτες και ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας μέσω, π.χ., του σχεδιασμού αντιδράσεων που είναι εφικτές σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αν και ακούγονται σαν απλή λογική, οι αρχές αυτές αποτελούν τεράστια αλλαγή για πολλούς βιομηχανικούς χημικούς. Ας πάρουμε ως παράδειγμα τους ηλιακούς συλλέκτες. Η ενέργεια που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους αφαιρεί μέρος από τη λάμψη της ανανεώσιμης ενέργειας που προσφέρουν, αυτό είναι γνωστό, τι γίνεται όμως με τα υλικά που τους αποτελούν; Συχνά είναι τοξικά, προέρχονται από πετροχημικές πηγές ή περιέχουν σπάνια μέταλλα. Οι αρχές της πράσινης χημείας επιβάλλουν όλοι αυτοί οι παράγοντες να λαμβάνονται υπόψη για όλη τη διάρκεια της ζωής ενός προϊόντος αλλά και μετά από αυτήν. «Θα πρέπει να ρωτάμε:Υπάρχουν σε αυτό τοξικά υλικά που θα μπορούσαν να προκαλέσουν καταστροφή στο περιβάλλον όταν θα πάνε στη χωματερή είκοσι χρόνια μετά;» λέει ο κ. Γουόρνερ. Από το 1996 οι καλύτερες εκφράσεις της νέας νοοτροπίας αναγνωρίζονται από το αμερικανικό υπουργείο Προστασίας Περιβάλλοντος με τα βραβεία Πράσινης Χημείας. Μόνο όμως τώρα, απέναντι στην απειλή της έλλειψης του πετρελαίου και των άλλων πόρων, τα πράγματα αρχίζουν πραγματικά να κινούνται. Το να γίνει κανείς πιο «πράσινος» αποδεικνύεται άλλωστε μια σοφή οικονομική κίνηση, όπως τονίζει ο Μπαζ Κιου, ο οποίος εισήγαγε την πράσινη χημεία στη φαρμακοβιομηχανία Ρfizer πριν από μια δεκαετία. Οι βελτιώσεις μπορούν να βοηθήσουν τις φαρμακοβιομηχανίες να εξοικονομήσουν 10-15 δισ. δολάρια για κάθε εμπορικά επιτυχημένο φάρμακό τους τον χρόνο, υποστηρίζει. Εκτός από τον οικονομικό παράγοντα, οι πιέσεις των καταναλωτών και των εμπόρων για τον περιορισμό ή και την κατάργηση ορισμένων χημικών αρχίζουν να αποκτούν όλο και μεγαλύτερη βαρύτητα. Η βρετανική Βoots είναι μία από τις εταιρείες φαρμάκων που έχουν προχωρήσει αρκετά, απαγορεύοντας εντελώς ορισμένα επιβλαβή χημικά- όπως οι φθαλάτες ή οι αιθοξυλιωμένες αλκυφαινόλες- από τα προϊόντα τους. Το πρόγραμμα RΕΑCΗ της Ευρωπαϊκής Ενωσης, το οποίο τέθηκε σε ισχύ το 2007, έχει ως στόχο να περιορίσει ή και να απαγορεύσει τη χρήση ορισμένων χημικών που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στην αγορά. Η πράσινη χημεία βρίσκεται ακόμη στα πρώτα βήματά της. Ο δρόμος δεν θα είναι εύκολος. Εκτός από τα οικονομικά και πρακτικά εμπόδια, θα πρέπει επίσης να κερδίσει και το δύσπιστο κοινό, εφόσον σήμερα πολλοί καταναλωτές θεωρούν τη λέξη «χημικό» συνώνυμο του επιβλαβούς. Κάποια πράσινα βλαστάρια αρχίζουν όμως να ανθούν στο βιομηχανικό χημικό τοπίο, όπως δείχνουν τα παραδείγματα (κάποια από αυτά μπορούν να εφαρμοστούν και στην καθημερινότητα μας) που ακολουθούν:
1. Πρόληψη
Είναι προτιμότερο να προλαμβάνουμε τα απόβλητα από το να κατεργαζόμαστε ή να καθαρίζουμε τα απόβλητα αφού σχηματιστούν.
2. Οικονομία Ατόμων
Οι μέθοδοι σύνθεσης πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε όλα τα άτομα των προϊόντων ή όσον το δυνατόν περισσότερα να συμμετέχουν στο τελικό προϊόν.
3. Λιγότερο επικίνδυνες χημικές συνθέσεις
Σχεδιασμός συνθετικών μεθόδων ώστε να χρησιμοποιούν κα να δημιουργούν ουσίες που έχουν ελάχιστη ή καθόλου τοξικότητα στον άνθρωπο και το περιβάλλον. Σχεδιασμός συνθετικών μεθόδων ώστε να χρησιμοποιούν κα να δημιουργούν ουσίες που έχουν ελάχιστη ή καθόλου τοξικότητα στον άνθρωπο και το περιβάλλον.
4. Σχεδιασμός ασφαλέστερων χημικών προϊόντων
Τα χημικά προϊόντα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να είναι αποτελεσματικά για τον σκοπό που σχεδιάστηκαν με ελαχιστοποίηση της τοξικότητάς των.
5. Ασφαλέστεροι διαλύτες και βοηθητικά μέσα
Η χρήση διαλυτών να αποφεύγεται ή όπου χρησιμοποιούνται να είναι αβλαβείς.
6. Σχεδιασμός για ενεργειακή αποτελεσματικότητα
Μείωση της απαιτούμενης ενέργειας στις διάφορες χημικές διεργασίες και όπου είναι δυνατόν να γίνονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και ατμοσφαιρική πίεση.
7. Χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών
Οι πρώτες ύλες πρέπει να είναι ανανεώσιμες.
8. Μείωση ενδιαμέσων παραγώγων
Μη απαραίτητα παράγωγά όπως προστατευτικές ομάδες, προστασία αποπροστασία, προσωρινές τροποποιήσεις φυσικών και/ή χημικών διεργασιών πρέπει να ελαχιστοποιηθούν ή να αποφεύγονται διότι τα στάδια αυτά απαιτούν επιπλέον αντιδραστήρια και δημιουργούν απόβλητα.
9. Κατάλυση
Καταλυτικά αντιδραστήρια, κατά το δυνατόν εκλεκτικά, υπερέχουν των αντιδραστηρίων που επιβάλλει η στοιχειομετρία της αντίδρασης.
10. Σχεδιασμός αποικοδομήσιμων προϊόντων
Προϊόντα που αποικοδομούνται στο περιβάλλον προς μη τοξικά προϊόντα και δεν διατηρούνται ανέπαφα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
11. Ανάλυση πραγματικού χρόνου για πρόληψη της ρύπανσης
Ανάπτυξη μεθόδων ανάλυσης πραγματικού χρόνου που θα επιτρέπουν τον έλεγχο των διεργασιών όσον αφορά το σχηματισμό επικίνδυνων ουσιών.
12. Ασφαλέστερη χημεία για την πρόληψη ατυχημάτων
Οι χρησιμοποιούμενες και παραγόμενες ουσίες σε μία χημική διεργασία πρέπει να επιλέγονται έτσι ώστε να υπάρχει ελάχιστη πιθανότητα χημικών ατυχημάτων συμπεριλαμβανομένων των εκπομπών, εκρήξεων και ανάφλεξης.
Πηγή: upatras.gr, kathimerini.gr
Η φιλοσοφία της «πράσινης χημείας» χρονολογείται από τα μέσα της δεκαετίας του 1990, όταν δύο αμερικανοί χημικοί, ο Πολ Ανάστας και ο Τζον Γουόρνερ, εξέδωσαν ένα «μανιφέστο» 12 σημείων για έναν καλύτερο τρόπο δουλειάς, ξεκινώντας από την αρχή ότι είναι καλύτερα να αποφεύγει κανείς την παραγωγή αποβλήτων από το να πρέπει μετά να τα καταστρέφει. Ακολούθησαν διάφορες εκκλήσεις για ανανεώσιμες πρώτες ύλες, λιγότερο επιβλαβείς διαλύτες, πιο αποτελεσματικούς καταλύτες και ελαχιστοποίηση της κατανάλωσης ενέργειας μέσω, π.χ., του σχεδιασμού αντιδράσεων που είναι εφικτές σε θερμοκρασία περιβάλλοντος. Αν και ακούγονται σαν απλή λογική, οι αρχές αυτές αποτελούν τεράστια αλλαγή για πολλούς βιομηχανικούς χημικούς. Ας πάρουμε ως παράδειγμα τους ηλιακούς συλλέκτες. Η ενέργεια που χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους αφαιρεί μέρος από τη λάμψη της ανανεώσιμης ενέργειας που προσφέρουν, αυτό είναι γνωστό, τι γίνεται όμως με τα υλικά που τους αποτελούν; Συχνά είναι τοξικά, προέρχονται από πετροχημικές πηγές ή περιέχουν σπάνια μέταλλα. Οι αρχές της πράσινης χημείας επιβάλλουν όλοι αυτοί οι παράγοντες να λαμβάνονται υπόψη για όλη τη διάρκεια της ζωής ενός προϊόντος αλλά και μετά από αυτήν. «Θα πρέπει να ρωτάμε:Υπάρχουν σε αυτό τοξικά υλικά που θα μπορούσαν να προκαλέσουν καταστροφή στο περιβάλλον όταν θα πάνε στη χωματερή είκοσι χρόνια μετά;» λέει ο κ. Γουόρνερ. Από το 1996 οι καλύτερες εκφράσεις της νέας νοοτροπίας αναγνωρίζονται από το αμερικανικό υπουργείο Προστασίας Περιβάλλοντος με τα βραβεία Πράσινης Χημείας. Μόνο όμως τώρα, απέναντι στην απειλή της έλλειψης του πετρελαίου και των άλλων πόρων, τα πράγματα αρχίζουν πραγματικά να κινούνται. Το να γίνει κανείς πιο «πράσινος» αποδεικνύεται άλλωστε μια σοφή οικονομική κίνηση, όπως τονίζει ο Μπαζ Κιου, ο οποίος εισήγαγε την πράσινη χημεία στη φαρμακοβιομηχανία Ρfizer πριν από μια δεκαετία. Οι βελτιώσεις μπορούν να βοηθήσουν τις φαρμακοβιομηχανίες να εξοικονομήσουν 10-15 δισ. δολάρια για κάθε εμπορικά επιτυχημένο φάρμακό τους τον χρόνο, υποστηρίζει. Εκτός από τον οικονομικό παράγοντα, οι πιέσεις των καταναλωτών και των εμπόρων για τον περιορισμό ή και την κατάργηση ορισμένων χημικών αρχίζουν να αποκτούν όλο και μεγαλύτερη βαρύτητα. Η βρετανική Βoots είναι μία από τις εταιρείες φαρμάκων που έχουν προχωρήσει αρκετά, απαγορεύοντας εντελώς ορισμένα επιβλαβή χημικά- όπως οι φθαλάτες ή οι αιθοξυλιωμένες αλκυφαινόλες- από τα προϊόντα τους. Το πρόγραμμα RΕΑCΗ της Ευρωπαϊκής Ενωσης, το οποίο τέθηκε σε ισχύ το 2007, έχει ως στόχο να περιορίσει ή και να απαγορεύσει τη χρήση ορισμένων χημικών που κυκλοφορούν αυτή τη στιγμή στην αγορά. Η πράσινη χημεία βρίσκεται ακόμη στα πρώτα βήματά της. Ο δρόμος δεν θα είναι εύκολος. Εκτός από τα οικονομικά και πρακτικά εμπόδια, θα πρέπει επίσης να κερδίσει και το δύσπιστο κοινό, εφόσον σήμερα πολλοί καταναλωτές θεωρούν τη λέξη «χημικό» συνώνυμο του επιβλαβούς. Κάποια πράσινα βλαστάρια αρχίζουν όμως να ανθούν στο βιομηχανικό χημικό τοπίο, όπως δείχνουν τα παραδείγματα (κάποια από αυτά μπορούν να εφαρμοστούν και στην καθημερινότητα μας) που ακολουθούν:
1. Πρόληψη
Είναι προτιμότερο να προλαμβάνουμε τα απόβλητα από το να κατεργαζόμαστε ή να καθαρίζουμε τα απόβλητα αφού σχηματιστούν.
2. Οικονομία Ατόμων
Οι μέθοδοι σύνθεσης πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε όλα τα άτομα των προϊόντων ή όσον το δυνατόν περισσότερα να συμμετέχουν στο τελικό προϊόν.
3. Λιγότερο επικίνδυνες χημικές συνθέσεις
Σχεδιασμός συνθετικών μεθόδων ώστε να χρησιμοποιούν κα να δημιουργούν ουσίες που έχουν ελάχιστη ή καθόλου τοξικότητα στον άνθρωπο και το περιβάλλον. Σχεδιασμός συνθετικών μεθόδων ώστε να χρησιμοποιούν κα να δημιουργούν ουσίες που έχουν ελάχιστη ή καθόλου τοξικότητα στον άνθρωπο και το περιβάλλον.
4. Σχεδιασμός ασφαλέστερων χημικών προϊόντων
Τα χημικά προϊόντα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε να είναι αποτελεσματικά για τον σκοπό που σχεδιάστηκαν με ελαχιστοποίηση της τοξικότητάς των.
5. Ασφαλέστεροι διαλύτες και βοηθητικά μέσα
Η χρήση διαλυτών να αποφεύγεται ή όπου χρησιμοποιούνται να είναι αβλαβείς.
6. Σχεδιασμός για ενεργειακή αποτελεσματικότητα
Μείωση της απαιτούμενης ενέργειας στις διάφορες χημικές διεργασίες και όπου είναι δυνατόν να γίνονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και ατμοσφαιρική πίεση.
7. Χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών
Οι πρώτες ύλες πρέπει να είναι ανανεώσιμες.
8. Μείωση ενδιαμέσων παραγώγων
Μη απαραίτητα παράγωγά όπως προστατευτικές ομάδες, προστασία αποπροστασία, προσωρινές τροποποιήσεις φυσικών και/ή χημικών διεργασιών πρέπει να ελαχιστοποιηθούν ή να αποφεύγονται διότι τα στάδια αυτά απαιτούν επιπλέον αντιδραστήρια και δημιουργούν απόβλητα.
9. Κατάλυση
Καταλυτικά αντιδραστήρια, κατά το δυνατόν εκλεκτικά, υπερέχουν των αντιδραστηρίων που επιβάλλει η στοιχειομετρία της αντίδρασης.
10. Σχεδιασμός αποικοδομήσιμων προϊόντων
Προϊόντα που αποικοδομούνται στο περιβάλλον προς μη τοξικά προϊόντα και δεν διατηρούνται ανέπαφα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
11. Ανάλυση πραγματικού χρόνου για πρόληψη της ρύπανσης
Ανάπτυξη μεθόδων ανάλυσης πραγματικού χρόνου που θα επιτρέπουν τον έλεγχο των διεργασιών όσον αφορά το σχηματισμό επικίνδυνων ουσιών.
12. Ασφαλέστερη χημεία για την πρόληψη ατυχημάτων
Οι χρησιμοποιούμενες και παραγόμενες ουσίες σε μία χημική διεργασία πρέπει να επιλέγονται έτσι ώστε να υπάρχει ελάχιστη πιθανότητα χημικών ατυχημάτων συμπεριλαμβανομένων των εκπομπών, εκρήξεων και ανάφλεξης.
Πηγή: upatras.gr, kathimerini.gr
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου