Зеленая химия - наука будущего

Что вы представляете, когда слышите слово "химия"? Скорее всего, что-то вредное и ядовитое. Мы стараемся избегать "химии" в еде, косметике и быту. Многие сознательно ищут "зеленые" товары, не представляющие опасности для человека и природы.

Но химики - тоже люди. Им небезразлична их среда обитания.  Оказывается, уже около 20 лет развивается такое направление в науке как "зеленая химия".

Главная задача зеленой химии минимизировать, а еще лучше - свести на нет - неблагоприятное воздействие на окружающую среду. Так, чтобы дымящиеся заводские трубы остались только в учебниках истории (ну или истории химии).

Для этого нужны:

• кардинально новые подходы к синтезу химических продуктов таким образом, чтобы практически не образовывалось балласта (и здесь есть чему поучиться у природы, взять хотя бы фотосинтез);
• источники сырья, которые могут возобновляться (например, углекислый газ из воздуха);
• экологически чистые растворители (всё та же вода).

У этой молодой, как нежный зеленый листок, отрасли науки уже есть свои признанные авторитеты: Мартин Поляков, Р. Шелдон, П. Анастас и Дж. Уорнер. В крупных научных центрах работают целые департаменты зеленой химии. Проводятся международные конференции. Президенты стран, внедряющих новые технологии, награждают химиков за разработки зеленых инноваций. Корпорации делают ставки на зеленые технологии в производстве своих продуктов.

Но это - только начало. Посмотрите на 12 принципов зеленой химии, чтобы убедиться, что нам еще долго придется менять мышление, не говоря уже о промышленных технологиях и оборудовании:

1. Вместо того, чтобы собирать и очищать потерянные продукты, лучше предотвратить их потери.

2. Всегда, когда это только возможно, сырье и полученные материалы должны быть возобновляемыми.

3. Синтез продукта нужно спланировать так, чтобы все сырье максимально перешло в конечный продукт, желательно без побочных реакций. По возможности надо избегать промежуточных продуктов синтеза.

4. Сырье  и полученные продукты должны быть биоразлагаемыми.

5. Необходимо использовать безопасные методы синтеза.

6. Необходимо использовать эффективные катализаторы.

7. Для снижения энергозатрат синтез необходимо проводить при нормальных температурах и давлении.

8. Необходимо контролировать безопасность продукта путем мониторинга процесса его производства.

9. Количество растворителей и других вспомогательных веществ должно быть минимальным, а сами эти вещества - безвредными. Еще лучше их не использовать совсем.

10. Выход продукта должен быть максимально возможным.

11. Токсичность исходных компонентов и полученных продуктов должна быть низкой.

12. Сам производственный процесс должен быть безопасен.

Численным выражением степени "зелености" продукта является Е-фактор. Он рассчитывается как отношение суммарного количества (в кг) дополнительных (растворители, катализаторы…) и побочных продуктов к получаемому продукту. Чем меньше значение Е-фактора, тем меньше ненужных отходов получено при производстве продукта. Так, компании, внедрившие принципы зеленой химии, декларируют снижение значения Е-фактора для своих продуктов с более, чем 100 до менее, чем 10. Хочется верить, что это не просто маркетинговый ход. К тому же, в идеале нужно стремиться, чтобы это число было меньше 1.

Получается, чтобы пользоваться продуктами без "химии", нужно очень хорошо знать химию :)