Жасыл химия, сондай-ақ тұрақты химия деп те аталады, химиядағы қауіпті заттарды пайдалану мен өндіруді азайтатын немесе жоятын химиялық өнімдер мен процестерді жобалауға бағытталған тәсіл. Жасыл химияның негізгі мақсаты - қоршаған ортаға зиянсыз, тиімді және тұрақты процестерді жасау. Бұл қағидаттар қоршаған ортаны қорғау жөніндегі күш-жігерді қолдауда және ластанумен, климаттың өзгеруімен және табиғи ресурстардың тапшылығымен байланысты жаһандық мәселелерді шешуде өте маңызды.
Жасыл химияның тарихы және негізгі түсініктері
Жасыл химия 1990 жылдардың басында химия өнеркәсібінің қоршаған орта мен адам денсаулығына кері әсері туралы хабардарлықтың артуына байланысты дами бастады. Жасыл химияның дамуындағы екі негізгі тұлға - Пол Анастас пен Джон Уорнер, олар 1998 жылы өздерінің «Жасыл химия : теория және тәжірибе» кітабында «Жасыл химияның 12 қағидасын» тұжырымдады . Бұл қағидалар қауіпсіз және экологиялық таза химиялық процестер мен өнімдерді жобалау бойынша нұсқаулықтар береді.
Жасыл химияның 12 принципі
- Қалдықтардың алдын алуБірінші қағида қалдықтар пайда болғаннан кейін оларды басқарудың орнына олардың пайда болуының алдын алудың маңыздылығын атап көрсетеді. Сондықтан, химиялық процесті жобалау басынан бастап қалдықтарды азайтуға тырысуы керек.
- Атом экономикасыРеагент атомдарының көпшілігі немесе барлығы соңғы өнімнің бөлігі бола алатындай етіп, реагенттерді тиімді пайдалануға басымдық береді. Бұл материалдың ысырап болуын азайтады.
- Қауіпсіз емес синтезАдамдар мен қоршаған орта үшін зиянды заттар аз немесе мүлдем жоқ өнімдерді шығаратын синтез әдістерін қолдану.
- Қауіпсіз химиялық дизайнҚажетті функциясы бар, бірақ уыттылығы минималды химиялық заттарды әзірлеу.
- Қауіпсіз еріткіштер және реакция жағдайларыҚауіпті еріткіштерді және реакция жағдайларын пайдаланудан аулақ болыңыз. Мүмкіндігінше химиялық процестерді еріткіштерсіз немесе қауіпсіз, экологиялық таза еріткіштерді пайдалану арқылы жүргізу керек.
- Энергия тиімділігін арттыруға арналған дизайнХимиялық процестерде энергияны пайдалануды оңтайландыру, мысалы, мүмкіндігінше бөлме температурасында және қысымда реакцияларды жүргізу арқылы.
- Жаңартылатын ресурстарды пайдалануЖаңартылмайтын ресурстарға қарағанда, жаңартылатын ресурстардан алынатын шикізатқа басымдық беріңіз.
- Туындыны азайтуҚосымша қалдықтар тудыруы мүмкін қорғаныш заттар, модификаторлар немесе қажетсіз реагенттер сияқты қосымша материалдарды пайдалануды азайтыңыз.
- КатализХимиялық реакциялардың тиімділігін арттыру үшін катализаторларды пайдалану, осылайша энергия мен шикізатқа қажеттілікті азайту.
- Қауіпсіз ыдырауға арналған дизайнҚоршаған ортаға тасталған кезде зиянсыз заттарға ыдырайтын өнімдерді әзірлеу.
- Ластанудың алдын алу үшін нақты уақыт режиміндегі талдауҚауіпті қосалқы өнімдердің пайда болуын болдырмау үшін нақты уақыт режимінде химиялық процестерді бақылау және басқару әдістерін әзірлеу.
- Адамдар мен қоршаған орта үшін қауіпсіз химияАдамдар мен қоршаған ортаға төнетін ықтимал қауіптерді азайтатын материалдар мен процестерді таңдаңыз.
Жасыл химияны өнеркәсіпке енгізу
Химия өнеркәсібінде жасыл химия принциптерін енгізу өндіріс шығындарын азайту, тиімділікті арттыру және қоршаған ортаға әсерді азайту сияқты әртүрлі артықшылықтар бере алады. Өнеркәсіпте жасыл химияны енгізудің кейбір мысалдары:
- Қоршаған ортаға зиянсыз еріткіштерді пайдалануКөптеген химия өнеркәсібі қауіпті органикалық еріткіштерді пайдаланудан су немесе биологиялық негіздегі еріткіштер сияқты қауіпсіз еріткіштерге ауысуда. Мысалы, фармацевтика өнеркәсібі қазір экстракция процестерінде органикалық еріткіштерді алмастыра алатын аса сыни CO2 технологиясын енгізуде.
- Биомассаға негізделген химиялық синтезХимиялық заттарды өндіру үшін биомасса сияқты жаңартылатын шикізатты пайдалану кең таралуда. Мысал ретінде өсімдік тектес қанттарды ашыту арқылы сүт қышқылын алуды айтуға болады, оны биологиялық ыдырайтын пластмассалар үшін шикізат ретінде пайдалануға болады.
- Каталитикалық процессХимиялық реакцияларда катализаторларды пайдалану тиімділікті арттыру және қалдықтарды азайту. Белгілі мысал - аммиак өндірісіне арналған Haber-Bosch процесі, онда азот пен сутек реакциясының тиімділігін арттыру үшін катализаторлар қолданылады.
Қиындықтар мен мүмкіндіктер
Жасыл химия тұжырымдамасы көптеген артықшылықтарды ұсынғанымен, оны нақты өмірде енгізу әлі де әртүрлі қиындықтарға тап болады. Негізгі қиындықтардың бірі - жаңа экологиялық таза технологияларды зерттеу мен әзірлеудің жоғары бастапқы шығындары. Сонымен қатар, қалыптасқан салалардағы өзгерістерге қарсылық та кедергі болып табылады.
Дегенмен, жасыл химияның болашақта дамуы үшін көптеген мүмкіндіктер бар. Қоғамдық хабардарлықты арттыру және қоршаған орта мәселелеріне қатысты қатаң үкіметтік ережелер компаниялардың жасыл химия тәжірибелерін енгізуінің негізгі қозғаушы күші болып табылады. Сонымен қатар, академиялық орта, өнеркәсіп және үкімет арасындағы инновациялар мен ынтымақтастық жасыл технологияларды енгізуді жеделдете алады.
Қорытынды
Жасыл химия қауіпсіз, тиімдірек және тұрақты химиялық өнімдер мен процестерді жобалауға басшылық жасау арқылы қоршаған ортаны қорғау саласындағы күш-жігерде маңызды рөл атқарады. Жасыл химияның 12 қағидатын енгізу арқылы химия өнеркәсібі қоршаған орта мен адам денсаулығына теріс әсерді азайта алады, сонымен бірге тиімділікті арттырып, өндіріс шығындарын азайта алады. Әртүрлі қиындықтарға тап болғанымен, жасыл химияны дамыту және енгізу мүмкіндіктері әртүрлі тараптардың хабардарлығы мен қолдауының артуымен артып келеді. Ортақ міндеттеме арқылы жасыл химия тұрақты және экологиялық таза өнеркәсіптік дамудың негізі бола алады.
