Ногоон хими буюу тогтвортой хими нь аюултай бодисын хэрэглээ болон үүсэлтийг багасгах буюу арилгах химийн бүтээгдэхүүн, процессыг зохион бүтээхэд чиглэсэн химийн арга барил юм. Ногоон химийн үндсэн зорилго нь байгаль орчинд ээлтэй, үр ашигтай, тогтвортой үйл явцыг бий болгох явдал юм. Эдгээр зарчим нь байгаль орчныг хамгаалах хүчин чармайлтыг дэмжих, бохирдол, уур амьсгалын өөрчлөлт, байгалийн нөөцийн хомсдолтой холбоотой дэлхийн сорилтуудыг шийдвэрлэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Ногоон химийн түүх ба үндсэн ойлголтууд
Ногоон хими нь 1990-ээд оны эхээр химийн үйлдвэрлэлийн хүрээлэн буй орчин, хүний эрүүл мэндэд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийн талаарх мэдлэг нэмэгдэж байгаатай холбогдуулан хөгжиж эхэлсэн. Ногоон химийн хөгжлийн хоёр гол хүн бол 1998 онд "Ногоон хими: Онол ба практик" номондоо Ногоон химийн 12 зарчмыг томъёолсон Пол Анастас, Жон Уорнер нар юм . Эдгээр зарчмууд нь илүү аюулгүй, байгаль орчинд ээлтэй химийн процесс, бүтээгдэхүүнийг зохион бүтээх удирдамжийг өгдөг.
Ногоон химийн 12 зарчим
- Хог хаягдлаас урьдчилан сэргийлэхЭхний зарчим нь хаягдал үүссэний дараа түүнийг зохицуулахын оронд үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн ач холбогдлыг онцолж байна. Тиймээс химийн процессын дизайн нь эхнээс нь хаягдлыг багасгахыг эрмэлзэх ёстой.
- Атомын эдийн засаг: Урвалжийн атомуудын ихэнх буюу бүгд эцсийн бүтээгдэхүүний нэг хэсэг болохын тулд урвалжуудыг үр ашигтай ашиглахыг нэн тэргүүнд тавьдаг. Энэ нь материалын хаягдлын хэмжээг бууруулдаг.
- Аюул багатай синтезХүн болон хүрээлэн буй орчинд хортой бодис багатай эсвэл огт агуулаагүй бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг синтезийн аргуудыг ашиглах.
- Аюулгүй химийн дизайнХүссэн үүрэгтэй боловч хоруу чанар багатай химийн бодис боловсруулах.
- Аюулгүй уусгагч ба урвалын нөхцөлАюултай уусгагч болон урвалын нөхцөлийг ашиглахаас зайлсхий. Боломжтой бол химийн процессыг уусгагчгүйгээр эсвэл аюулгүй, байгаль орчинд ээлтэй уусгагч ашиглан явуулах хэрэгтэй.
- Эрчим хүчний хэмнэлтийн загварХимийн процесст эрчим хүчний хэрэглээг оновчтой болгох, жишээлбэл, боломжтой бол өрөөний температур болон даралттай урвал явуулах замаар.
- Сэргээгдэх нөөцийн хэрэглээСэргээгдэх бус нөөцөөс илүү сэргээгдэх нөөцөөс гаргаж авсан түүхий эдийг нэн тэргүүнд тавих.
- Үүсмэл бууралт: Нэмэлт хаягдал үүсгэж болзошгүй хамгаалалтын бодис, хувиргагч эсвэл шаардлагагүй урвалж зэрэг нэмэлт материалын хэрэглээг багасгах.
- КатализХимийн урвалын үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд катализатор ашиглах, улмаар эрчим хүч, түүхий эдийн хэрэгцээг бууруулах.
- Аюулгүй задралын загварБайгаль орчинд эцэст нь хаяхад хоргүй бодис болж задарч болох бүтээгдэхүүнийг боловсруулах.
- Бохирдлоос урьдчилан сэргийлэх бодит цагийн шинжилгээАюултай дайвар бүтээгдэхүүн үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд химийн процессын бодит цагийн хяналт, хяналтын техникийг хөгжүүлэх.
- Хүн ба хүрээлэн буй орчинд аюулгүй химийн бодисХүн болон хүрээлэн буй орчинд учирч болзошгүй аюулыг хамгийн бага байлгах материал, процессыг сонгох.
Ногоон химийг үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэх
Химийн үйлдвэрт ногоон химийн зарчмуудыг хэрэгжүүлэх нь үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулах, үр ашгийг нэмэгдүүлэх, байгаль орчинд үзүүлэх нөлөөллийг багасгах зэрэг янз бүрийн ашиг тусыг авчирч чадна. Аж үйлдвэрт ногоон химийн хэрэглээний зарим жишээнд дараахь зүйлс орно.
- Байгаль орчинд ээлтэй уусгагч ашиглахХимийн олон үйлдвэрүүд аюултай органик уусгагч хэрэглэхээс ус эсвэл био суурьтай уусгагч гэх мэт аюулгүй органик уусгагч руу шилжиж байна. Жишээлбэл, эмийн үйлдвэрүүд одоо органик уусгагчийг олборлох процесст орлуулж чадах хэт чухал CO2 технологийг нэвтрүүлж байна.
- Биомасс дээр суурилсан химийн синтезХимийн бодис үйлдвэрлэхэд биомасс зэрэг сэргээгдэх түүхий эдийг ашиглах нь улам бүр түгээмэл болж байна. Үүний нэг жишээ бол ургамлын гаралтай элсэн чихрийг исгэх замаар сүүн хүчлийн үйлдвэрлэл бөгөөд үүнийг биологийн задралд ордог хуванцар үйлдвэрлэх түүхий эд болгон ашиглаж болно.
- Каталитик процесс: Химийн урвалд катализатор ашиглах нь үр ашгийг нэмэгдүүлэх, хаягдлыг багасгах явдал юм. Үүний сайн мэддэг жишээ бол азот ба устөрөгчийн урвалын үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд катализатор ашигладаг аммиак үйлдвэрлэх Хабер-Бошийн процесс юм.
Бэрхшээл ба боломжууд
Ногоон химийн тухай ойлголт олон давуу талыг санал болгодог ч бодит амьдрал дээр хэрэгжүүлэхэд янз бүрийн бэрхшээл тулгарсаар байна. Нэг томоохон бэрхшээл бол байгаль орчинд ээлтэй шинэ технологийн судалгаа, хөгжүүлэлтийн өндөр өртөг юм. Цаашилбал, тогтсон салбаруудын өөрчлөлтөд тэсвэртэй байх нь бас саад болж байна.
Гэсэн хэдий ч ногоон химийн ирээдүйн хөгжилд олон боломж бий. Байгаль орчны асуудлаарх олон нийтийн мэдлэгийг нэмэгдүүлэх, засгийн газрын хатуу дүрэм журам нь компаниудыг ногоон химийн практикийг нэвтрүүлэх гол хөдөлгөгч хүч юм. Цаашилбал, эрдэм шинжилгээний хүрээлэн, үйлдвэрлэл, засгийн газрын хоорондын инноваци, хамтын ажиллагаа нь ногоон технологийг нэвтрүүлэхийг хурдасгаж чадна.
Дүгнэлт
Ногоон хими нь илүү аюулгүй, илүү үр ашигтай, илүү тогтвортой химийн бүтээгдэхүүн, процессыг зохион бүтээхэд чиглүүлснээр байгаль орчныг хамгаалах хүчин чармайлтад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Ногоон химийн 12 зарчмыг хэрэгжүүлснээр химийн үйлдвэрлэл нь байгаль орчин, хүний эрүүл мэндэд үзүүлэх сөрөг нөлөөллийг бууруулж, үр ашгийг нэмэгдүүлж, үйлдвэрлэлийн зардлыг бууруулж чадна. Төрөл бүрийн бэрхшээлтэй тулгарч байгаа ч ногоон химийг хөгжүүлэх, хэрэгжүүлэх боломжууд нь янз бүрийн талуудын мэдлэг, дэмжлэг нэмэгдэж байгаатай холбоотойгоор улам бүр нэмэгдсээр байна. Хамтын үүрэг амлалтаар ногоон хими нь тогтвортой, байгаль орчинд ээлтэй аж үйлдвэрийн хөгжлийн үндэс суурь болж чадна.
