Зеленая химия

Абсолютно любой прогресс и/или всплеск инноваций влечёт за собой некоторые побочные эффекты. За последние пару десятков лет некоторые из них начали принимать угрожающие масштабы. Речь идёт о загрязнении планеты. Экологическая катастрофа стала глобальной проблемой всего человечества, игнорировать которую с каждым днём становится всё труднее. Зелёная химия – относительно молодая отрасль науки, которую учёные решили противопоставить традиционной химической промышленности. Первые наработки в этой сфере появились в 90-х годах прошлого века – проблема упадка экологии уже тогда была ощутима, особенно в продвинутых государствах.

По сути своей, зелёная химия – это направление, в рамках которого деятели науки совершенствуют процессы, оптимизируя их влияние на окружающую среду. В связи с этим некоторые производители взяли на себя ответственность за качество и безопасность продукции, приняв решение о сокращении или полном отказе от использования опасных неэкологичных веществ. Вместо этого в производство внедряются процессы и материалы, что не оказывают пагубное влияние на природу.

Вот основные принципы зеленой химии:

  • лучше предотвратить, чем устранять последствия;
  • в конечном итоге материалы должны образовывать минимальное количество отходов;
  • обязательная характеристика материалов – химическая безопасность;
  • минимизация токсичности процессов не должна понижать их эффективность;
  • вредные вспомогательные вещества лучше не использовать;
  • следует сопоставлять энергозатраты с ценой товара и состоянием окружающей среды;
  • продукт должен обладать высокой способностью к разложению;
  • синтезировать желательно при температуре и давлении, которые близки к окружающим показателям в естественной среде;
  • материалы должны быть возобновляемы во всех экономически выгодных случаях;
  • необходимо следить за образованием новых опасных продуктов.

Таким образом, соблюдение всех вышеперечисленных принципов современными производителями продукции различных сфер сможет оптимизировать процессы улучшения экологической ситуации в мире.

В последнее время устаревшие химические технологии «озеленяются» с целью рационализации производства. Ведь задействовать меньше средств – это, в самом деле, логичнее, чем утилизировать многочисленные отходы. А использование возобновляемых ресурсов – очень важный в глобальном понимании аспект работы производителей, ведь многие виды сырья на планете постепенно исчерпываются, потому необходимо искать альтернативы. На некоторых производствах уже широко используются технологии зеленой химии, что благоприятно сказывается не только на состоянии окружающей среды, но и на экономике предприятия: чем меньше затраты на расходный материал, тем ниже себестоимость продукта. В связи с этим повышается доход.

Преследуемые цели проведения исследований

Многочисленные научные исследования в сфере зеленой химии проводятся с целью разработки новых технологий для минимизации промышленных отходов и показателей их токсичности, а в идеале – и вовсе сведения их к нулю. На сегодняшний день эта задача еще не осуществлена, но над её воплощением активно трудится множество учёных.

С этой целью глубоко изучаются и рассматриваются новые материалы, которые можно задействовать в производстве. Тут стоит отметить, что зеленая химия не признаёт воду самым экологичным растворителем, что на первый взгляд выглядит крайне парадоксально. Вместо нее на этот «пост» был избран диоксид углерода, он же – углекислый газ. Химики объясняют это тем, что в воде вещества растворяются намного легче, а потому велик риск загрязнения окружающей среды при выбросе в атмосферу таких загрязненных составов в газообразном состоянии, например. А СО2, в свою очередь, имеет ряд преимуществ, завоевавших внимание зеленой химии:

  • невысокая стоимость;
  • сравнительная нетоксичность;
  • низкие показатели вязкости;
  • малая теплота испарения, предотвращающая перегрев;
  • простота выделения из реакционной среды при сбросе давления.

Тем не менее, вода остаётся неотъемлемой составляющей многих производственных процессов. А для повышения экологических показателей необходимо установить жёсткий контроль её качества. С этой целью осуществляются водоподготовка и водоочистка, безусловно, влияющие на степень безопасности итоговых веществ.

Также стала распространяться в рамках зеленой химии такая отрасль, как промышленная биотехнология. Она включает в себя процессы интегрирования в производство естественных и специально созданных органических живых систем. Посредством этих технологий повышается способность конечного продукта к разложению на экологически безопасные составляющие. Безусловно, данные достижения являются важной составляющей зеленой химии, позволяющие не загрязнять планету токсичными веществами.

На сегодняшний день ориентация производств на экологическую безопасность постепенно набирает обороты, но, увы, недостаточно быстро. Это обусловлено тем, что переоборудование завода – довольно долгий и трудоёмкий процесс, не говоря уже о возведении нового. Никто не станет строить производство при наличии исправно функционирующих старых предприятий, т.к. это нерационально. Из таких соображений процессы оптимизации тормозятся, что не оказывает на экологическую ситуацию в мире никакого благоприятного воздействия. Однако история зеленой химии насчитывает уже 20 лет, потому учёные считают, что резкий скачок в ее развитии не за горами.

С последними наработками зеленой химии будет возможность ознакомиться в павильонах ЦВК «Экспоцентр», которые займёт выставка «Химия-2016». Приобщиться и стать частью мероприятия будет полезно каждому, кто задействован в данной сфере или имеет отношение к смежной деятельности.


Читайте другие наши статьи:

Химические технологии
Научные исследования в химической промышленности
Новые материалы в химической промышленности