Zielona Chemia

Ponieważ Green Chemistry and Sustainable Chemistry jest nazywany rodzajem chemii, która próbuje ograniczyć zanieczyszczenia , oszczędzać energię i produkować jak najbardziej przyjazną dla środowiska. Jednocześnie należy unikać zagrożeń dla produkcji i produktu. Aby osiągnąć te cele, niezbędny jest rozwój i wykorzystanie nowych technologii. Więc może być B. Zrównoważony być plastikiem lub etanolem z odnawialnych surowców do produkcji, zamiast z ropy naftowej . W przeciwieństwie do chemii zielonej, chemia środowiskowa zajmuje się rozprzestrzenianiem się, konwersją i wpływem substancji chemicznych na środowisko ożywione i nieożywione.

nieruchomości

Zielony chemiczne odnosi się do wszystkich dziedzin chemii, na przykład chemii organicznej , chemii nieorganicznej , biochemii , chemii analitycznej i chemii fizycznej i są w związku z tym nie tylko realizowane w sektorze przemysłowym. Pojęcie chemii kliknięć jest często określane jako szczególnie zielony rodzaj syntezy chemicznej.

W 2005 Ryōji Noyori wyjaśnił trzy ważne osiągnięcia w zielonej chemii: zastosowanie nadkrytycznego dwutlenku węgla jako zielonego rozpuszczalnika, nadtlenku wodoru rozpuszczonego w wodzie do zielonych utleniań oraz zastosowanie wodoru do syntez stereoselektywnych . Przykładami realizacji zielonej chemii są reakcje utleniania z użyciem wody w stanie nadkrytycznym ( Supercritical Water Oxidation ) i reakcje bezrozpuszczalnikowe ( Dry Media Reaction ). Inną techniką w dziedzinie zielonej chemii jest bioinżynieria . Wiele ważnych związków chemicznych może być syntetyzowanych w mikroorganizmach , m.in. B. kwas szikimowy .

Wiele chemikaliów platformowych można wyprodukować z biomasy lignocelulozowej, tj. drewna, metodą pirolizy . Opisano sposoby wytwarzania polimerów na bazie tłuszczów i olejów jako surowców odnawialnych.

Podstawowe zasady

Paul Anastas z Agencji Ochrony Środowiska i John C. Warner opracowali dwanaście podstawowych zasad zielonej chemii :

  1. Unikanie odpadów : Unikanie odpadów i zanieczyszczeń jest lepsze niż ich późniejsze usuwanie i przetwarzanie.
  2. Wydajność atomowa : Syntezy i reakcje muszą być zaprojektowane w taki sposób, aby w produkcie końcowym osiągnąć maksymalną liczbę atomów w użytych materiałach wyjściowych .
  3. Bezpieczniejsze konwersje chemiczne: Należy unikać metod syntetycznych, które wykorzystują edukty lub wytwarzają produkty, które stanowią zagrożenie dla ludzi lub środowiska.
  4. Opracowywanie bezpieczniejszych substancji: Podczas opracowywania substancji chemicznych należy zadbać o zminimalizowanie ich toksyczności przy jednoczesnym wykorzystaniu ich użyteczności .
  5. Bezpieczniejsze rozpuszczalniki i substancje pomocnicze: Należy unikać stosowania rozpuszczalników lub substancji pomocniczych lub – jeśli nie ma innej możliwości – mieć możliwie jak najmniejszą toksyczność.
  6. Efektywność energetyczna : Zużycie energii powinno być zmniejszone, a procesy powinny być prowadzone w temperaturze pokojowej i ciśnieniu atmosferycznym, jeśli to możliwe.
  7. Zasoby odnawialne : Preferowane powinny być zasoby odnawialne.
  8. Redukcja instrumentów pochodnych : liczba etapów pośrednich i/lub pochodnych – np. B. grupy zabezpieczające – należy je zredukować lub całkowicie ich unikać. Takie dodatkowe kroki wymagają dodatkowych odczynników i tworzą dodatkowe odpady
  9. Katalizatory : Katalizatory należy stosować z odczynnikami stechiometrycznymi .
  10. Naturalnie degradowalny: Produkty powinny być w stanie ulegać naturalnej degradacji po użyciu bez szkody dla środowiska.
  11. Monitorowanie gospodarki odpadami w czasie rzeczywistym: monitorowanie w czasie rzeczywistym musi być dalej rozwijane, aby uniknąć zanieczyszczenia procesu.
  12. Podstawowe unikanie ryzyka: Wybór materiałów wyjściowych w procesach chemicznych powinien zapobiegać potencjalnym zagrożeniom, takim jak wybuch, pożar, niezamierzone uwolnienie.

krytyka

Synteza chemiczna niektórych paliw - takich jak biodiesel ( estry metylowe kwasów tłuszczowych ) - z surowców odnawialnych (oleje i tłuszcze, takie jak olej rzepakowy , ale także zużyte tłuszcze spożywcze i tłuszcze zwierzęce oraz inne trójglicerydy ) jest krytycznie oceniana przez Federalną Agencję Środowiska z punktu widzenia zrównoważonego rozwoju . Biodiesel ma umiarkowaną równowagę ekologiczną i dlatego nie jest ekonomicznie uzasadniony jako paliwo do pojazdów lub ciężarówek, ale jego stosowanie jako paliwa w łodziach rekreacyjnych jest zalecane ze względu na ochronę wód.

Ceny

GDCh nagrody na nagrodę Wöhlera dla zrównoważonej chemii za osiągnięcia w tej dziedzinie .

literatura

  • Michael Angrick, Klaus Kümmerer, Lothar Meinzer (red.): Sustainable Chemistry: Experiences and Perspectives Series „Ecology and Economic Research”, tom 66, Marburg, Metropolis-Verlag 2006 ISBN 3-89518-565-5 .
  • Bernd Beek, Horst Neidhard, Günter Neumeier, Wolfgang Lohrer: Zastępowanie substancji niebezpiecznych dla środowiska Czasopismo naukowe Ökologie 8, 77-90, Politechnika Berlin (1985).
  • Strategie przemysłowe Green Chemistry (ParisTech Review, grudzień 2011).
  • Ryoji Noyori: Dążenie do praktycznej elegancji w syntezie chemicznej . W: Komunikacja chemiczna . Nie. 14 , 2005, s. 1807-1811 , doi : 10.1039 / B502713F .
  • Hermann Fischer, Horst G. Appelhagen: Rewolucja chemiczna: Od inteligentnego wykorzystania surowców naturalnych , Verlag A. Kunstmann, Monachium 2017, ISBN 978-3-95614-173-7 .

linki internetowe

Indywidualne dowody

  1. ↑ Tushar P. Vispute, Huiyan Zhang, Aimaro Sanna, Rui Xiao i George W. Huber: Renewable Chemical Commodity Feedstocks from Integrated Catalytic Processing of Pyrolysis Oils , Science 330 (2010) s. 1222-1227, doi: 10.1126 / science.1194218 .
  2. ↑ Michael AR Meier, Jürgen O. Metzger i Ulrich S. Schubert: Odnawialne zasoby olejów roślinnych jako ekologiczne alternatywy w nauce o polimerach , Chem.Soc. Rev., 36 ( 2007 ) s. 1788-1802, doi: 10.1039 / B703294C .
  3. ↑ 12 Zasad Zielonej Chemii - Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne. W: Amerykańskie Towarzystwo Chemiczne. Źródło 19 sierpnia 2016 .
  4. ^ Zalecenie BUA w sprawie stosowania biodiesla w łodziach rekreacyjnych ( Memento z 17 marca 2008 r. w archiwum internetowym ).