Развитие и эволюция химической промышленности несет прямую ответственность за многие из технологические достижения которые появились с конца XXXX века.

Однако только в 1980s окружающая среда стала приоритетом для химической промышленности, Это было вызвано главным образом более строгими природоохранными нормами и необходимостью решения проблемы плохой репутации сектора, особенно загрязнение и промышленные аварии.

Но индустрия сейчас быстро улучшается, и это изменение мышления стало фоном для появления зеленой химии.

Что такое зеленая химия?

Устойчивость становится все более важной практически в каждой отрасли и химия ничем не отличается.

Зеленая химия направлена ​​на минимизацию воздействия химической промышленности на окружающую среду. Это включает, когда это возможно, переход от нефти к возобновляемым источникам.

Зеленая химия также определяет приоритетность безопасности, повышая энергоэффективность и, самое главное, сводит к минимуму (и в идеале) устранение токсичных отходов с самого начала.

Важными примерами зеленой химии являются: отказ от использования хлорфторуглеродов (ХФУ) в хладагентах, которые сыграли определенную роль в создании озоновая дыра; разработка более эффективных способов изготовления фармацевтических препаратов, включая известный болеутоляющий ибупрофен и химиотерапевтический препарат Таксол; и разрабатывать более дешевые, более эффективные солнечные батареи.

Необходимость адаптации

Создание химических соединений, особенно органических молекул (состоящих преимущественно из атомов углерода и водорода), является основой обширных многонациональных отраслей промышленности от парфюмерии до пластмасс, сельского хозяйства и тканей, а также красителей.

В идеальном мире они будут подготовлены из недорогих, возобновляемых источников в одной практической, эффективной, безопасной и экологически безопасной химической реакции. К сожалению, за исключением химических процессов, обнаруженных в природе, большинство химических процессов не являются полностью эффективными, требуют нескольких этапов реакции и генерируют опасные побочные продукты.

Хотя в прошлом традиционные стратегии управления отходами были сосредоточены только на удалении токсичных побочных продуктов, сегодня усилия сместились на устранение отходов с самого начала, сделав химические реакции более эффективными.

Эта корректировка частично привела к появлению более сложных и эффективных каталитических реакций, которые уменьшают количество отходов. Лауреат Нобелевской премии 2001 Риоджи Нойори подчеркнул, что каталитические процессы представляют собой «единственные методы, которые предлагают рациональные способы производства полезных соединений экономичным, энергосберегающим и экологически безопасным способом».

Секрет чистого химии

Катализаторы представляют собой вещества, которые ускоряют реакции, как правило, за счет того, что химические связи могут быть разрушены и / или образованы без потребления в процессе. Они не только ускоряют реакцию, но также могут способствовать химическим превращениям, которые иначе не могли бы произойти.

В принципе, требуется очень небольшое количество катализатора для получения большого количества продукта с уменьшенным количеством отходов.

Разработка новых каталитических реакций является одной из особенно важных областей зеленой химии. Помимо того, что эти процессы более экологичны, эти процессы также более экономичны.

Катализаторы принимают различные формы, в том числе биологические ферменты, небольшие органические молекулы, металлы, и частицы, которые обеспечивают лучшее поверхность для реакций, Примерно 90% промышленных химических процессов используют катализаторы и, по крайней мере, Нобелевские премии 15 были награждены за исследования катализа. Это представляет собой чрезвычайно важную и активную область фундаментальных и прикладных исследований.

Что такое перспектива?

В прошлом году 20 с тех пор, как была создана зеленая химия, в отрасли были огромные успехи. Тем не менее, есть значительные возможности для улучшения.

Химическая промышленность сталкивается с рядом серьезных проблем, от сокращения ее зависимости от ископаемого топлива, чтобы сыграть свою роль в решении проблемы изменения климата в более общем плане.

Конкретные проблемы включают: захват и фиксация диоксида углерода и другие парниковые газы; разработка большего диапазона биоразлагаемые пластмассы; снижение высоких уровней отходов в производство фармацевтических препаратов; и повышения эффективности расщепление воды с использованием фотокатализаторов видимого света.

История предполагает, что общество может разрабатывать творческие решения сложных, неразрешимых проблем. Однако успех, скорее всего, потребует согласованного подхода во всех областях науки, сильного лидерства и готовности стратегически инвестировать в человеческий капитал и ценить фундаментальные исследования.

Об авторе

Алекс Бисембер, старший преподаватель химии, Школа физических наук, Университет Тасмании

Эта статья изначально была опубликована в Беседа, Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon