Безотходность и экологичность – два главных идеала «зеленой» химии. Это направление прикладной науки еще достаточно молодо, но многие предприятия и исследовательские центры готовы его развивать. «Зеленые» технологии позволяют не только снизить нагрузку на природу, но и повысить эффективность производств, что в условиях рыночной экономики крайне важно.
Когда появилась новая химия?
Первые теоретические разработки происходили в 1980-е гг. Спустя десять лет два американских ученых, Пол Анастас и Джон Уорнер, сформулировали 12 принципов «зеленой» химии. Все они сводятся сокращению потерь во время химических процессов.
Основа основ
Необходимо рационально использовать ресурсы, экономить энергию, исключать токсичные вещества, предотвращать образование побочных продуктов. С отходами проще «разобраться» не на этапе утилизации, а во время создания технологических процессов: предусмотреть, чтобы отходов было чем меньше, тем лучше.
Е-фактор
Так называется один из важнейших параметров «зеленой» химии. Он показывает отношение массы произведенного вещества и побочных продуктов (считай, отходов).
У нефтехимической отрасли хороший Е-фактор: на 1 кг конечного продукта приходится 1 кг побочных. А вот фармацевтические производства в ряде случаев имеют очень низкий Е-фактор: на 1 кг активного вещества – 25 кг отходов.
«Алмазы» из отходов
Предприятия отказываются от токсичных химических элементов – ионов и соединений тяжелых металлов: свинца, хрома, меди, – заменяя их на магний, кальций и другие более экологичные вещества.
Отходы глицеринового производства можно снова пустить в дело. Образуемый эпихлоргидрин – важный компонент эпоксидных смол, которые используют для изготовления лакокрасочных материалов, смол и композиционных материалов.
В США произвели катализатор, который позволяет получать из ацетона изопропиловый спирт с 98-процентным выходом. Этот спирт можно использовать в медицинских целях, как компонент антисептиков, и в бытовых – на его основе создают стеклоомывающие жидкости для автомобилей.
Отходы фосфорной и угольной промышленности могут стать источниками редкоземельных металлов, которые в больших количествах необходимы для производства электроники. Ученые Кузбасского государственного технического университета им. Т.Ф. Горбачева разрабатывают такие технологии (ссылка).
Это лишь немногие из примеров того, как химическая отрасль переходит на «зеленые» рельсы.
Поддержите мне химию
На Западе «зеленая» химия стала отдельным направлением науки и производства. В США, Великобритании и Евросоюзе появились институты и центры, которые занимаются исключительно разработками в этой области.
В России же «зеленую» химию поддерживают больше через конкретные, имеющие практическое применение проекты, например, разработку биоразлагаемых материалов. Хотя в том же Российском химико-технологическом университете им. Д. И. Менделеева действует Институт химии и проблем устойчивого развития.
«Зеленое» будущее
Ресурсы природы ограничены, из-за чего промышленность не может бесконечно расти в количественных показателях. Необходимо улучшать качественные показатели, что как раз позволяет «зеленая» химия.
По оценкам экспертов, в это десятилетие рынок «зеленых» технологий и продуктов будет расти в геометрической прогрессии, а «локомотивами» его станут агрохимия, производство пластмасс и фармацевтика.
#зеленая химия #химия #экология #будущее