2.3 Πράσινη Χημεία και Εκπαίδευση

Σήμερα η προώθηση της Πράσινης Χημείας στην εκπαίδευση γίνεται από επιστημονικές οργανώσεις, μη-κυβερνητικούς οργανισμούς και τα πανεπιστήμια.

Επιστημονικές οργανώσεις για την προώθηση της Πράσινης Χημείας στην Ευρώπη είναι:
• International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• Organization for the Economic Cooperation and Development (OECD)

Μη κυβερνητικοί οργανισμοί (NGO) για την προώθηση της Πράσινης Χημείας είναι:
• Green Chemistry Institute (GCI) στις ΗΠΑ και το οποίο υποστηρίζεται και συνεργάζεται από την American Chemical Society.
• Green Chemistry Network (GCN) στην Αγγλία το οποίο δημιουργήθηκε από τη Royal Society of Chemistry (RSC) και εδρεύει στο Πανεπιστήμιο του York.
• Interuniversity Consortium “Chemistry for the Environment” (INCA) στο οποίο συμμετέχουν 30 Ιταλικά Πανεπιστήμια.

Υπάρχουν και πολλοί άλλοι οργανισμοί εθνικής και διεθνούς εμβέλειας όπως Center for Green Chemistry (Αυστραλία), German Chemical Society (Γερμανία), Green and Sustainable Chemistry Network (Ιαπωνία), Alliance for Chemical Sciences and Technologies in Europe (AllChemE) που εδρεύει στις Βρυξέλλες, European Chemical Industry Council (CEFIC), European Chemistry Thematic Network (ECTN) καθώς και πολλοί άλλοι στην Ευρώπη, τη Ασία και Νότιο και Βόρειο Αμερική.

Στα πανεπιστήμια όλου του κόσμου, ακόμα και στην Ελλάδα, υπάρχουν μεμονωμένα άτομα, που με την έρευνα και τη διδασκαλία τους έχουν σημαντική συμμετοχή στη διάδοση της πράσινης Χημείας και της Βιωσιμότητας.

Ο προβληµατισµός που αναπτύχθηκε ήταν για το ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος για να εισαχθεί η πράσινη χημεία στο προπτυχιακό πρόγραµµα σπουδών, π.χ. εισαγωγή µαθήµατος, διαλέξεων, σεμιναρίων ή ολόκληρο το πρόγραµµα να γίνει «πράσινο»;

Το γεγονός είναι ότι ένας µμικρός σχετικά αριθμός πανεπιστημίων έχει προχωρήσει στην εισαγωγή της πράσινης χηµείας στο προπτυχιακό πρόγραµµα σπουδών. Ένας από τους βασικούς λόγους είναι ότι η πράσινη χημεία είναι πολυεπιστηµονική δηλαδή για ένα ολοκληρωμένο πρόγραµµα απαιτείται και η συµµετοχή άλλων επιστημονικών κλάδων όπως Xημική Μηχανική, Φυσική, Βιολογία, Οικονομικά, Περιβαντολλογικές Επιστήμες κ.ά.

Έτσι παρατηρούμε ότι εισάγεται σε µαθήµατα και εργαστήρια µε ευθύνη των αντιστοίχων διδασκόντων ενώ τα άλλα αντικείµενα καλύπτονται µε διαλέξεις και σεμινάρια. Τα διάφορα πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα σε συνεργασία µε τις επιστημονικές οργανώσεις, τις βιομηχανίες και τους κρατικούς φορείς οργανώνουν σεμινάρια, εντατικά µαθήµατα, δραστηριότητες κ.ά. για κάθε ηλικία και ιδιότητα ώστε οι εκπαιδευόμενοι να έχουν µία πλήρη εικόνα της Πράσινης Χημείας.
Η στρατηγική αυτή είναι µία αναγκαιότητα διότι η εκπαίδευση δεν είναι µόνο διδασκαλία εναλλακτικών συνθετικών µμεθόδων, εναλλακτικών µορφών ενέργειας, εναλλακτικών πρώτων υλών κ.ά., η εκπαίδευση πρέπει να έχει το στοιχείο της αλληλεπίδρασης µε τη κοινωνία.

 

Στην Αμερική το 1995, η Environmental Protection Agency (EPA) και η American Chemical Society (ACS), υπέγραψαν συμβόλαιο συνεργασίας για να αναπτύξουν εκπαιδευτικό υλικό, σχετιζόμενο με την Πράσινη Χημεία, που θα περιλαμβάνει:
• σχολιασμένη βιβλιογραφία
• ιστοσελίδες Πράσινης Χημείας
• οδηγούς ανεύρεσης πληροφοριακού υλικού

Αποφάσισαν ακόμη τη διεξαγωγή εργαστηριακών σεμιναρίων, συνεδριάσεων και δημοσιοποίηση της δουλειάς (έρευνα και άλλες δραστηριότητες) με τη δημιουργία περιοδικών. Το πρώτο περιοδικό Πράσινης Χημείας, το Green Chemistry Journal από την Royal Society of Chemistry κυκλοφόρησε για πρώτη φορά τον Φεβρουάριο του 1999. Στη Μελβούρνη της Αυστραλίας, τον Ιούλιο του 2001, διοργανώθηκε από την IUPAC ένα σημαντικό συνέδριο Πράσινη Χημείας, ενώ στη Βενετία, πάλι από την IUPAC το 2001, δόθηκε σειρά σεμιναρίων, αφιερωμένων στις «εκπαιδευτικές προοπτικές της Πράσινη Χημείας», που αναπτύχθηκαν σε πέντε κύρια θέματα:
• Ήδη υπάρχοντα κυβερνητικά προγράμματα και προγράμματα βιομηχανίας
• Υπάρχον εκπαιδευτικό υλικό
• Εργαλεία, πρωτοβουλίες και πηγές
• Δεσμεύσεις και συστάσεις απαραίτητες για την εκτέλεση εκπαιδευτικών προγραμμάτων της πράσινης χημείας
• Περιοχές εκπαίδευσης κατάλληλες για εκπαίδευση στην Πράσινη Χημεία
• Επεξεργασία και εκτέλεση εκπαιδευτικών προγραμμάτων Πράσινης Χημείας καθώς και χρήση νέων εκπαιδευτικών εργαλείων και υλικών.

Από τις ευρωπαϊκές χώρες η Σουηδία, η Ουγγαρία  η Τσεχία η Αγγλία και η Γερμανία δραστηριοποιούνται έντονα στην Πράσινη Χημεία. Η Ιταλία έχει επίσης ισχυρή παρουσία στο χώρο. δημιούργησε δε διαπανεπιστημιακό δίκτυο με συμμετοχή 30 ιταλικών πανεπιστημίων με εμπνευστή τον καθηγητή Tundo από το πανεπιστήμιο Ca’Foscari di Venezia.

Στην Αυστρία, το 13% των πανεπιστημίων της συμμετέχουν ενεργά σε διεθνείς οργανώσεις, διδάσκουν και προωθούν την Πράσινη Χημεία και την Βιωσιμότητα. Στην Αυστραλία έχει ιδρυθεί κέντρο Πράσινης Χημείας, που έχει ως στόχο την παροχή βασικής επιστημονικής γνώσης, για μελλοντική Πράσινη Χημική Τεχνολογία και εστιάζεται σε:
• Τεχνολογία πιο καθαρών συνθέσεων
• Διδασκαλία
• Ενημέρωση της κοινότητας

Στην Ελλάδα το Σεπτέμβριο του 2002 η Γενική Συνέλευση του Τμήματος Χημείας του Παν/μίου Πατρών, αποφάσισε ομόφωνα την υιοθέτηση και προώθηση της Πράσινης Χημείας στα πλαίσια της Βιώσιμης Ανάπτυξης και δημιουργήθηκε η Ομάδα Πράσινης Χημείας με συντονιστή τον καθηγητή Κ. Πούλο.

Η παραπάνω απόφαση εστάλη στα Τμήματα Χημείας των Ελληνικών ΑΕΙ εκ των οποίων τα Τμήματα Χημείας του Αριστοτέλειου Παν/μίου Θεσσαλονίκης και του Παν/μίου Ιωαννίνων υιοθέτησαν  την Πράσινη Χημεία και δημιούργησαν αντίστοιχες Ομάδες Πράσινης Χημείας.

Επίσης την παραπάνω απόφαση υιοθέτησε η Συνέλευση των Αντιπροσώπων της Ένωσης Ελλήνων Χημικών. Όλες οι παραπάνω ομάδες βρίσκονται σε στενή συνεργασία και έχουν συστήσει το Ελληνικό Δίκτυο Πράσινης Χημείας.

 

Στόχοι των Ομάδων της Πράσινης Χημείας είναι η προώθηση και η εφαρμογή της Πράσινης Χημείας στην:

  1. Εκπαίδευση
  2. Έρευνα
  3. Βιομηχανία
  4. Κοινωνία

 

Η υλοποίηση των στόχων των Ομάδων Πράσινης Χημείας περιλαμβάνει:

  1. Δημιουργία εκπαιδευτικού υλικού για πανεπιστήμια και σχολεία
  2. Οργάνωση συμποσίων, σεμιναρίων και εντατικών μαθημάτων
  3. Έκδοση ενημερωτικού δελτίου
  4. Σύνδεση με άλλα Τμήματα Ελληνικών και ξένων Παν/μίων, ερευνητικά ινστιτούτα, κυβερνητικούς  και μη-κυβερνητικούς οργανισμούς, την βιομηχανία και Δίκτυα Πράσινης Χημείας.

 

Στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης, από επταετίας, ο κ. Απόστολος Μαρούλης και η κ. Κωνσταντίνα Χατζηαντωνίου Μαρούλη, έχουν δοκιμάσει την πειραματική διδασκαλία της Πράσινης Χημείας σε προπτυχιακό επίπεδο με πολύ καλά αποτελέσματα. Τέσσερις από τις δέκα ασκήσεις του τρίτου εξαμήνου των προπτυχιακών φοιτητών του τμήματος χημείας που αφορούν σε βασικές αντιδράσεις (οξείδωση, συμπύκνωση, κατάλυση με υποστηριζόμενα αντιδραστήρια) έχουν «πρασινίσει».
Συγκεκριμένα μιλάμε για:

  1. Αντίδραση Diels Alder υποβοηθούμενη από μικροκύματα όπου αντικαταστάθηκε το τρίωρο βράσιμο σε ξυλόλιο με δίλεπτη μικροκυματική θέρμανση. Το λαμβανόμενο προϊόν είναι υψηλής καθαρότητας και έχει απόδοση >80%.
  2. Αλδολική συμπύκνωση βενζαλδεϋδης-κυκλοεξανόνης με υποστηριζόμενα αντιδραστήρια (Καυστικό Κάλιο υποστηριγμένο σε Alumina).
  3. • Οξείδωση κυκλοεξανόλης προς κυκλοεξανόνη με χλωρίνη αντί με διχρωμικό κάλιο (γνωστό καρκινογόνο).
  4. • Οξείδωση Φλουορενίου προς Φλουορενόνη με υπερμαγγανικό Κάλιο σε σαπωνοδιάλυμα σεβακικού νατρίου (αντίδρασης μεταφοράς φάσης, phase transfer αντί της οξείδωσης με διχρωμικό κάλιο.

Επίσης, στο Α.Π.Θ, η φιλοσοφία της Πράσινης Χημείας και οι αρχές της διδάσκονται, από τους παραπάνω καθηγητές, στα πλαίσια διαφόρων μεταπτυχιακών προγραμμάτων σπουδών με ανάλυση και επικέντρωση των παρακάτω θεμάτων:

  1. Εισαγωγή. Ιστορικά στοιχεία, Ηθική Περιβάλλοντος
  2. Στοιχεία εφαρμοσμένης τοξικολογίας. Ορισμοί, Φυσική Κατάσταση των Χημικών Ενώσεων, Οδοί Έκθεσης, LD50, TLV, Περιβαλλοντική Τοξικολογία, Οικοτοξικολογία
  3. Ασφαλής Χειρισμός των Χημικών. Μέσα ατομικής Προστασίας, Μεταφορά, Αποθήκευση, Ασυμβατότητα.
  4. Διάθεση των Χημικών Αποβλήτων. Χαρακτηριστικά των Επικινδύνων Αποβλήτων, Προβλήματα Προκαλούμενα από τη Διάθεση των Αποβλήτων στην Αποχέτευση, Διαδικασίες Διάθεσης.
  5. Στοιχεία Πράσινης Χημείας. Ορισμός, Αειφόρος Χημεία, Κατάλυση, Υποστηριζόμενα Αντιδραστήρια, Μικροκύματα, Υπερκρίσιμη Εκχύλιση, Ιονικά Υγρά.
  6. Ανάλυση Επικινδυνότητας. Φύλλα Πληροφοριών Ασφαλείας Υλικών (Material Safety Data Sheets, MSDS)

Επίσης, στο μεταπτυχιακό της Διδακτικής της Χημείας και των Νέων Τεχνολογιών του τμήματος Χημείας του Α.Π.Θ, υπό την επίβλεψη των παραπάνω καθηγητών, εκπονούνται πολλές εργασίες που διαπραγματεύονται θέματα Πράσινης Χημείας.

Η Πράσινη Χηµεία ενσωματώθηκε στην πρόταση που υποβλήθηκε στα πλαίσια του προγράµµατος ΕΠΕΑΕΚ «Αναμόρφωση Προπτυχιακού Προγράµµατος Σπουδών» του Τµήµατος Χημείας του Πανεπιστημίου Πατρών, το πρόγραµµα εγκρίθηκε και υλοποιείται από τον Απρίλιο του 2003.
Σύμφωνα με αυτό, η Πράσινη Χημεία ενσωματώθηκε σε πολλά μαθήματα του προπτυχιακού προγράμματος με τις εξής μορφές:

  1. Εισαγωγή «πράσινων» παραδειγμάτων και σύγκριση µε αντίστοιχα κλασσικά παραδείγματα.
  2. Εισαγωγή πειραμάτων σε µικροκλίµακα.
  3. Εισαγωγή, στην ύλη διαφόρων μαθημάτων, των 12 αρχών της. Αντικατάσταση κλασσικών πειραμάτων µε πειράματα Πράσινης Χημείας.
  4. Παρουσίαση σύνθεσης προϊόντων µε τις αρχές της Πράσινης Χημείας και σύγκριση τους µε τις κλασσικές μεθόδους παραγωγής των προϊόντων. Οι φοιτητές χωρίζονται σε τυχαίες ομάδες των τριών ατόμων και γίνεται µε τη μέθοδο του Project η οποία ολοκληρώνεται µε γραπτή και προφορική παρουσίαση. Αυτοαξιολόγηση.
  5. Υπάρχει η δυνατότητα εκπόνησης διπλωματικής εργασίας στο μάθημα της Οργανικής Χημείας, όπου οι φοιτητές επεξεργάζονται ένα θέµα το οποίο περιλαµβάνει µία σειρά αντιδράσεων που, αν όχι σε όλες, σε µερικές εφαρµόζονται οι αρχές της Πράσινης Χηµείας.

Επίσης δίνονται σεμινάρια, από Έλληνες και ξένους επιστήμονες όλων των κλάδων, πάνω σε θέματα που αφορούν:

  1. Πράσινη Χηµεία
  2. Διαχείριση του Περιβάλλοντος
  3. Υγιεινή και Ασφάλεια στο Εργαστήριο και τον Εργασιακό Χώρο.
  4. Διαχείριση Ποιότητας
  5. Πράσινη Χηµεία και Πράσινη Χηµική Τεχνολογία.

Το παραπάνω «μοντέλο» µπορεί να βοηθήσει στο σχεδιασµό ενός αντίστοιχου «µοντέλου» για την εισαγωγή της Πράσινης Χηµείας στη Δευτεροβάθµια  Εκπαίδευση. Βασική προϋπόθεση είναι η αποδοχή και η συνειδητοποίηση της φιλοσοφίας της Πράσινης Χημείας.
Επίσης απαιτούνται, εκπαίδευση των καθηγητών της Δευτεροβάθµιας εκπαίδευσης σε θέµατα Πράσινης Χηµείας και Βιωσιµότητας και δηµιουργία εκπαιδευτικού υλικού.

Στη Δευτεροβάθµια εκπαίδευση η εισαγωγή της Πράσινης Χηµείας σε πρώτη φάση µπορεί να γίνει ως εξής:

    • Εισαγωγή θεµάτων πράσινης χηµείας στα διάφορα µαθήµατα.
    • Δραστηριότητες που µπορούν να ενταχθούν στα εργαστήρια χηµείας, φυσικής και βιολογίας.
    • Στην περιβαλλοντική εκπαίδευση.
    • Στην Αγωγή Υγείας.
    • Εκδηλώσεις

     

     

     

    Αρχή Σελίδας