2.2 Η Πράσινη Χημεία και οι 12 αρχές της

Η Πράσινη Χηµεία (Green Chemistry) είναι μία νέα φιλοσοφία της Χημείας με βασική αρχή τη πρόληψη της ρύπανσης του περιβάλλοντος:

«Είναι καλύτερα να προλαµβάνουµε τη δημιουργία αποβλήτων και τοξικών ουσιών παρά να θεραπεύουμε εκ των υστέρων.»

Η Πράσινη Χημεία εμφανίστηκε στον επιστημονικό χώρο στις αρχές της τελευταίας δεκαετίας του 20ου αιώνα. Ονομάζεται και Βιώσιμη Χημεία (Sustainable Chemistry), έχει όμως επικρατήσει ο όρος Πράσινη Χημεία που πρωτοεισήχθηκε από τον Paul Anastas δίνοντας τον παρακάτω ορισμό:

«Πράσινη Χημεία είναι η χρησιμοποίηση ενός συνόλου αρχών με την εφαρμογή των οποίων μειώνεται ή εξαλείφεται η χρήση ή η δημιουργία επικίνδυνων ουσιών στις διεργασίες σχεδιασμού, παραγωγής και εφαρμογής των χημικών προϊόντων»

Έχουν λοιπόν θεσπιστεί διάφορες αρχές στα πλαίσια της λεγόμενης Πράσινης Χημείας που δεν αποσκοπούν μόνο σε καθαρότερες και αποτελεσματικότερες διαδικασίες, αλλά και στην αύξηση της κερδοφορίας εξαλείφοντας πολλά από τα παραδοσιακά έξοδα της διαχείρισης των προβλημάτων του περιβάλλοντος, της εξάλειψης των αποβλήτων και της συμμόρφωσης με την αντιρρυπαντική νομοθεσία.

Η επίτευξη των στόχων της πράσινης χημείας βασίζεται στις εξής 12 αρχές της:

1) ΠΡΟΛΗΨΗ: Είναι καλύτερα να προλαμβάνουμε τα επικίνδυνα και τοξικά απόβλητα των διαφόρων χημικών διεργασιών από το να τα διαχειριζόμαστε ή να τα καθαρίζουμε εκ των υστέρων.

2) ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΕΡΗ ΧΡΗΣΗ ΑΤΟΜΩΝ: Οι διάφορες συνθετικές μέθοδοι πρέπει να σχεδιαστούν έτσι ώστε να μεγιστοποιείται η απόδοση όλων των χημικών μορίων των αντιδρώντων προς το τελικό προϊόν μιας χημικής διεργασίας.

3) ΛΙΓΟΤΕΡΟ ΕΠΙΚΙΝΔΥΝΗ ΧΗΜΙΚΗ ΣΥΝΘΕΣΗ: Οι διάφορες συνθετικές χημικές μέθοδοι, πρέπει να είναι σχεδιασμένες με τέτοιο τρόπο ώστε να παράγουν ουσίες με μικρή ή καθόλου τοξικότητα για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον γενικότερα.

4) ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΑΣΦΑΛΕΣΤΕΡΩΝ ΧΗΜΙΚΩΝ: Οι διάφορες χημικές ουσίες πρέπει να σχεδιάζονται σύμφωνα με τις επιθυμητές τους ιδιότητες για καταναλωτικά και βιομηχανικά προϊόντα, μειώνοντας ταυτόχρονα την τοξικότητά τους και την επικινδυνότητά τους για το περιβάλλον και τα οικοσυστήματα.

5) ΑΣΦΑΛΕΣΤΕΡΟΙ ΔΙΑΛΥΤΕΣ: Οι διάφοροι διαλύτες που χρησιμοποιούνται σε χημικές παρασκευές και καθαρισμούς, πρέπει να είναι αβλαβείς ή να αντικατασταθούν με λιγότερο τοξικές ή και να καταργηθούν όπου αυτό είναι εφικτό.

6) ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΑΠΟΔΟΤΙΚΟΤΗΤΑ: Οι απαιτήσεις σε ενέργεια των χημικών διεργασιών πρέπει να ληφθούν υπόψη για τις περιβαλλοντικές και οικονομικές επιπτώσεις τους και επίσης πρέπει να ελαχιστοποιηθούν. Επίσης οι διάφορες μέθοδοι πρέπει να εκτελούνται σε θερμοκρασία και πίεση περιβάλλοντος.

7) ΧΡΗΣΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΡΩΤΩΝ ΥΛΩΝ ΚΑΙ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ: Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται και οι ενεργειακές πηγές θα πρέπει να είναι ανανεώσιμες.

8) ΜΕΙΩΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΩΝ: Θα πρέπει να ελαχιστοποιηθεί ή και να αποφευχθεί η άσκοπη δημιουργία παραγώγων κατά τη συνθετική πορεία, επειδή τέτοια στάδια απαιτούν επιπλέον αντιδραστήρια και ίσως να οδηγούν στην παραγωγή αποβλήτων.

9) ΚΑΤΑΛΥΣΗ: Τα καταλυτικά αντιδραστήρια, με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη εξειδίκευση, είναι προτιμότερα από στοιχειομετρικά αντιδραστήρια. Ο σχεδιασμός τους πρέπει να είναι τέτοιος ώστε να χρησιμοποιούνται για μεγαλύτερη απόδοση και μείωση των πρώτων υλών.

10) ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΓΙΑ ΑΠΟΙΚΟΔΟΜΗΣΗ: Τα χημικά προϊόντα θα
Πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε μετά το πέρας της χρήσης τους να αποικοδομούνται σε αβλαβή παράγωγα που δεν παραμένουν και δε ρυπαίνουν το περιβάλλον.

11) ΑΝΑΛΥΣΗ ΣΕ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟ ΧΡΟΝΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΡΟΛΗΨΗ ΤΗΣ ΡΥΠΑΝΣΗΣ: Οι αναλυτικές μεθοδολογίες πρέπει να βελτιωθούν ώστε να επιτρέψουν παρακολούθηση και έλεγχο σε πραγματικό χρόνο, κατά τη διάρκεια της χημικής πορείας και των βιομηχανικών διεργασιών, και πριν από το σχηματισμό επικίνδυνων ουσιών.

12) ΚΑΝΟΝΕΣ ΑΣΦΑΛΩΝ ΣΥΝΘΗΚΩΝ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΓΙΑ ΤΗΝ   ΑΠΟΦΥΓΗ ΑΤΥΧΗΜΑΤΩΝ ΚΑΙ ΕΡΓΑΤΙΚΩΝ ΑΣΘΕΝΕΙΩΝ:   Οι διάφορες ουσίες που χρησιμοποιούνται σε μια χημική συνθετική πορεία πρέπει να επιλέγονται έτσι ώστε να ελαχιστοποιούν τον κίνδυνο χημικών ατυχημάτων στους εργαζόμενους. Το ίδιο ισχύει και για την εξασφάλιση κατάλληλων, ασφαλών συνθηκών εργασίας για την αποφυγή ατυχημάτων, όπως επικίνδυνες εκλύσεις, εκρήξεις, πυρκαγιές.