مقالات پیلار تجارت

هر چیزی که لازمه تا در مورد شیمی سبز بدانید!

شیمی سبز

شیمی سبز چیست؟

شیمی سبز یک رویکرد محیط زیستی در علم شیمی است که به بهینه‌سازی فرآیندها و محصولات شیمیایی با کاهش تأثیرات منفی بر محیط زیست می‌پردازد. این رویکرد از مواد کمتر، منابع تجدیدپذیر، و فناوری‌های دوستدار محیط زیست استفاده می‌کند تا کارایی بالاتری را به دست آورد و تأثیرات زیان‌آور را کاهش دهد. هدف اصلی آن، ایجاد محصولات شیمیایی ایمن‌تر و پایدارتر با کاهش مصرف منابع و انرژی است.

اصول شیمی سبز

اصول شیمی سبز، که به عنوان دستورالعمل‌هایی برای تولید محصولات و انجام فرآیندهای شیمیایی با تأثیر کمتر بر محیط زیست شناخته می‌شوند، شامل موارد زیر می‌شوند:

1. طراحی ایمن و پایدار

  • استفاده از مواد اولیه کم خطر و قابل بازیافت.
  • طراحی فرآیندها و محصولات به نحوی که زیان به حداقل رسد و بازیافت و استفاده مجدد مواد ترویج شود.

2. کاهش مصرف مواد و انرژی

  • بهینه‌سازی فرآیندها به منظور کاهش مصرف مواد و انرژی.
  • استفاده از منابع تجدیدپذیر و بهینه‌سازی مصرف انرژی.

3. کاهش پسماند

  • کاهش تولید ضایعات و پسماند به وسیله فرآیندها و محصولات کم پسماند.
  • افزایش امکان بازیافت و استفاده مجدد از مواد.

4. استفاده از مواد کم خطر

  • جلوگیری از استفاده از مواد شیمیایی خطرناک و مضر برای سلامتی انسان و محیط زیست.

5. تحقیقات در زمینه فناوری‌های جدید

  • ترویج تحقیقات بر روی فناوری‌ها و روش‌های جدید که منجر به تولید محصولات پایدارتر و کارآمدتر می‌شوند.

6. توسعه فناوری‌های دوستدار محیط زیست

  • حمایت از توسعه و استفاده از فناوری‌ها و روش‌هایی که اثرات منفی بر محیط زیست را کاهش می‌دهند.

7. ترویج استدامه‌پذیری

  • فرهنگ‌سازی برای استفاده از محصولات و فرآیندهای شیمیایی با استدامه‌پذیری بالا.

مزایای استفاده از شیمی سبز

شیمی سبز نقش مهمی در کاهش تأثیرات مخرب مواد شیمیایی بر سلامت انسان و محیط زیست ایفا می‌کند. علاوه بر این، شرکت‌ها درک کرده‌اند که دستیابی به اهداف زیست محیطی نه تنها می‌تواند هزینه‌ها را کاهش دهد بلکه می‌تواند به صورت سودآور نیز باشد. سود حاصل از بهبود کارایی، کاهش پسماند، بهبود کیفیت محصول و کاهش مسئولیت‌ها از جمله مزایای این رویکرد است.

قوانین و مقررات زیست محیطی نیز به منظور کنترل مواد شیمیایی خطرناک و حفاظت از محیط زیست تدوین شده‌اند، اما رعایت این قوانین ممکن است پیچیده باشد. شیمی سبز به شرکت‌ها این امکان را می‌دهد که با استفاده از روش‌های ساده‌تر و اقتصادی‌تر، به راحتی قوانین را رعایت کنند.

در سال‌های اخیر، پیشرفت‌های زیادی در زمینه شیمی سبز حاصل شده است. به عنوان مثال، ماده Spinosad یک حشره‌کش است که به صورت طبیعی از تخمیر ارگانیسم‌های موجود در خاک تولید می‌شود و توسط اداره حفاظت محیط زیست (EPA) به عنوان یک حشره‌کش کم خطر ثبت شده است. این ماده به ۹۰ درصد از حشرات مفید آسیب نمی‌رساند.

همچنین، تحقیقات در زمینه حلال تمیزکننده صنعتی نیز به دستاوردهای مهمی منجر شده است. برای مثال، لاکتات اتیل که از نشاسته ذرت و روغن سویا تولید می‌شود، با حلال‌های پتروشیمیایی در قیمت رقابتی قرار دارد. این ماده به دی‌اکسید کربن و آب تجزیه می‌شود و هیچ اثر مضر شناخته شده‌ای برای محیط زیست، انسان و حیات وحش ندارد.

با این حال، این پیشرفت‌ها هنوز به سمت کاربردهای بسیار محدودتری از شیمی سبز اشاره دارد. با توجه به اینکه محصولات و فرآیندهای اقتصاد و زیرساخت‌ها از مواد شیمیایی وابسته هستند، چالش‌های زیادی برای پیاده‌سازی گسترده‌تر این رویکرد وجود دارد.

تلاشها و دستاورد های شیمی سبز

شیمی‌دانان سبز در تلاش هستند تا روش‌های شیمیایی سالم‌تری را جایگزین روش‌های فعلی کنند یا با استفاده از مواد اولیه سالم‌تر یا انجام واکنش‌ها در شرایط ایمن‌تر، محصولات بهتری را به جامعه ارائه دهند. برخی از آن‌ها سعی دارند شیمی را به سوی زیست‌شیمی نزدیک کنند، از آنجا که واکنش‌های زیست‌شیمیایی میلیون‌ها سال است که در طبیعت رخ می‌دهند و چالش‌های قابل‌توجهی را برای انسان و محیط‌زیست ایجاد کرده‌اند. این واکنش‌ها بیشتر در شرایط طبیعی رخ می‌دهند و نیازی به دما و فشار بالا ندارند. همچنین، فرآورده‌های این واکنش‌ها به آسانی به چرخه مواد بازمی‌گردند و فرآورده‌های جانبی آن‌ها نیز برای جانداران مفید هستند. الگوبرداری از این واکنش‌ها می‌تواند به کاهش چالش‌های بهداشتی و زیست‌محیطی کمک کند.

فواید شیمی سبز برای سلامتی انسان

  • هوای پاکیزه تر
  • آب زلال تر و تمییز
  • افزایش سطح ایمنی کارگران صنایع شیمیایی
  • انواع کالاهای مصرفی با ایمنی بیشتر
  • غذای ایمن

فواید شیمی سبز برای محیط زیست

بسیاری از مواد شیمیایی، از طریق رهاسازی عمدی در حین استفاده (مثل سموم دفع آفات)، انتشار آزادانه ناخواسته (شامل انتشار در حین تولید) یا دفع در محیط به پایان می‌رسند. اما با استفاده از مفاهیم شیمی سبز، این مواد شیمیایی به محصولات بی‌ضرر تبدیل می‌شوند یا برای استفاده بیشتر بازیابی می‌شوند.

  • مواد شیمیایی کمتری در محیط زیست آزاد می‌شوند، که به گیاهان و حیوانات آسیب کمتری وارد می‌کند.
  • انتشار کمتر مواد شیمیایی سمی منجر به کمتر شدن گرم‌شدن کره زمین، تخریب ازن، و کاهش تشکیل دود و مه دود می‌شود.
  • استفاده از مواد شیمیایی کمتر به اختلال کمتر در اکوسیستم‌ها منجر می‌شود.
  • با کمترین استفاده از دفن زباله، به ویژه زباله‌های خطرناک، زیست‌بوم‌ها کمتر آلوده می‌شوند.

استفاده از شیمی سبز نه تنها به محیط زیست کمک می‌کند بلکه نقش مهمی در کاهش تأثیرات منفی مواد شیمیایی بر سلامت انسان و محیط زیست ایفا می‌کند.

شیمی سبز علاوه بر مزایای محیط‌زیستی، فواید اقتصادی نیز به همراه دارد:

  • بازده بالاتر در واکنش‌های شیمیایی
  • کاهش مراحل مصنوعی و تولید سریعتر
  • کاهش ضایعات و هزینه‌های اصلاح
  • جایگزینی ماده اولیه خریداری شده
  • عملکرد بهتر با مصرف کمتر
  • کاهش استفاده از فرآورده‌های نفتی
  • افزایش توان تولید و رقابت‌پذیری

 

آینده شیمی سبز به چه شکل است؟

در حال حاضر، فرآیند تخریب پلاستیک حدود ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ سال به طول می‌انجامد و هر سال از چهار تا دوازده میلیون تن پلاستیک اضافی وارد اقیانوس‌ها می‌شود. یکی از انواع پلاستیک، پلی‌اتیلن یا با نام PET شناخته می‌شود و به دلیل وزن سبک و مقاومت آن در مقابل رطوبت، در ساخت بطری‌های آب، کیسه‌های کاغذی، بسته‌بندی پوسته صدف و سایر ظروف به کار می‌رود. اما این مواد، به دلیل ساختار مولکولی پایدار و انعطاف‌پذیری در برابر رطوبت، باعث مشکلات تخریب می‌شوند.

محققان در ژاپن موفق به کشف یک میکروبی شده‌اند که قادر به تجزیه PET است و همچنین آنزیم‌هایی برای تحریک میکروب‌ها برای تجزیه سریعتر PET شناسایی کرده‌اند.

در همین زمینه، محققان در کالیفرنیا در دانشگاه استنفورد در حال توسعه روشی جدید برای تولید پلاستیک از دی‌اکسید کربن و محصولات جانبی گیاهی مانند ضایعات کشاورزی یا مواد گیاهی غیرقابل استفاده مثل الیاف باقی‌مانده از آب‌گیری هویج هستند.

این تحولات نشان‌دهنده این است که شیمی سبز نقش مهمی در مقابله با مشکلات زیست‌محیطی مرتبط با پلاستیک‌ها دارد. این رویکرد، علاوه بر حفاظت از محیط‌زیست، امکانات اقتصادی نیز به همراه دارد.

شیمی سبز به عنوان یک پایه اساسی، در جهت بهره‌وری از منابع طبیعی و کاهش تأثیرات منفی بر محیط‌زیست تلاش می‌کند. برای سرمایه‌گذاران علاقه‌مند به این زمینه، شیمی سبز می‌تواند به عنوان یک فرصت سرمایه‌گذاری با بازدهی بالا مطرح شود.

بیشتر بخوانید

 

 

 

 

لینک های مرتبط