1
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΙΓΑΙΟΥ ΣΧΟΛΗ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ
ΤΜΗΜΑ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ
ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ
Τίτλος πτυχιακής εργασίας:
Πράσινη Χημεία και εφαρμογές τηςΣυντάκτες:
Λυμπερίου Κωνσταντίνος (Α.Μ. 191/05044) Τζελέπης Χρυσοβαλάντης (Α.Μ. 191/01098)Επιβλέπουσα Καθηγήτρια:
Νικολάου ΑναστασίαΜΥΤΙΛΗΝΗ 2012
2
Πίνακας Περιεχομένων
1. Εισαγωγή……….…….. 04
1.1. Ιστορικά στοιχεία………..………....… 06
1.2. Στόχοι της Πράσινης Χημείας………...……….. 07
1.2.1. Οι 12 αρχές της Πράσινης Χημείας………..…………. 09
1.2.2. Εργαλεία της Πράσινης Χημείας……… 11
1.3. Επιστημονικές οργανώσεις για την προώθηση της Πράσινης…... Χημείας στην Ευρώπη……….…..………...…. 13
1.3.1. Μη κυβερνητικοί οργανισμοί (NGO) για την προώθηση της…… πράσινης χημείας………...……….. 13
1.3.2. Προκλήσεις για την Παιδεία……….………... 14
1.4. Βραβεία για την Πράσινη Χημεία………..…………. 16
1.5. Διεθνείς οργανισμοί που προωθούν την Πράσινη Χημεία...… 19
1.6. Κύκλος ζωής των προϊόντων………...………..…… 23
1.7. Σχεδιασμός ασφαλέστερων χημικών προϊόντων………...……. 25
2. Πράσινη αναλυτική χημεία………..… 26
2.1. Νέες προσεγγίσεις………... 26
2.1.1. Η Πράσινη Χημεία στην Χημική Ανάλυση………...………. 27
2.2. Τύποι της Πράσινης Χημείας στην Χημική Ανάλυση………….. 29
2.2.1. Αναλυτικές τεχνικές Πράσινης Χημείας……….... 29
2.2.2. Παραδείγματα Πράσινης Αναλυτικής Χημείας………….……… 30
3. Πράσινη Χημεία – Η ανάγκη της ημέρας………..…… 31
3.1. Η Πράσινη Χημεία για την πρόληψη της ρύπανσης…………... 32
3.2. Χρήση της Πράσινης Χημείας για την εξοικονόμηση Ενέργειας………... 33
3.2.1. Πράσινες εναλλακτικές ……….……….. 33
3.2.2. Αντιδραστήρια ………….……….... 34
3.2.3. Διαλύτες……….…… 34
3.2.4. Καταλύτες……….…. 35
3.3. Βιομηχανικό ενδιαφέρον στην Πράσινη Χημεία………... 35
3.4. Πράσινη Χημεία στην Εκπαίδευση……….……..…………. 35
4. Πεδίο εφαρμογής της Πράσινης Χημείας……….…. 36
4.1. Νέες πρώτες ύλες στη Βιομηχανία……….……...… 37
4.1.1. Χρησιμοποίηση εναλλακτικών πρώτων υλών και ……… διεργασιών σύνθεσης……….. 37
4.1.2. Εφαρμογή νέων φυσικών διεργασιών και συνθηκών στη ……… σύνθεση χημικών ουσιών………..…. 41
4.2. Πράσινη Χημεία στη Βιομηχανία………..………...… 42
4.2.1. Φαρμακευτική Βιομηχανία……….………. 42
4.2.1.1. Εφαρμογή της φαρμακευτικής πράσινης χημείας……….. 45
4.2.2. Βιομηχανία Καλλυντικών……….………...… 46
4.2.2.1. Το πράσινο μέλλον των καλλυντικών………... 49
4.2.3. Άλλοι κλάδοι της Βιομηχανίας……….……...… 50
3
5. Το μέλλον της Πράσινης Χημείας……….. 52
5.1. Μελλοντικές τάσεις της Πράσινης Χημείας………..…...… 52
5.2. Μελλοντικές προκλήσεις………...……..……… 55
5.3. Προβλήματα εφαρμογής………...….. 56
6. Συμπεράσματα………. 56
7. Βιβλιογραφία………...…….. 59
4 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ
Οι απόψεις για την θέση της χημείας στον σύγχρονο κόσμο διίστανται βαθιά, αλλά καμία δεν είναι καλά θεμελιωμένη. Από τη μία πλευρά όσοι ασχολούνται με την επιστήμη και τη βιομηχανία της χημείας διατρανώνουν τα επιτεύγματά της. Από την άλλη υπάρχει μεγάλος αριθμός ανθρώπων που αντιμετωπίζουν με φόβο τη χημεία και τα χημικά προϊόντα, αποφεύγοντας κατά το δυνατόν ότι έχει σχέση μαζί τους. Ωστόσο, καμία από τις παραπάνω απόψεις δεν στηρίζεται σε μία ολοκληρωμένη εικόνα της χημείας, που να περιλαμβάνει τον χαρακτηρισμό, την αλληλεπίδραση και τον μετασχηματισμό όλης της ύλης.
Πράσινη χημεία, περιβαλλοντικά ήπια χημική σύνθεση, εναλλακτικές συνθετικές οδοί για πρόληψη της ρύπανσης, σχεδιασμένη ως περιβαλλοντικά φιλική: όλες αυτές οι εκφράσεις περιγράφουν ουσιαστικά την ίδια έννοια. Είναι η χρήση αρχών και μεθοδολογιών της χημείας για τη μείωση της ρύπανσης στην πηγή της.
Η πράσινη χημεία συνίσταται στην εφαρμογή ενός συνόλου αρχών που μειώνουν ή εξαλείφουν τη χρήση ή την παραγωγή επικίνδυνων ουσιών τόσο κατά τον σχεδιασμό όσο και κατά την χρήση των χημικών προϊόντων.
Περιλαμβάνει τον σχεδιασμό και ανασχεδιασμό των χημικών συνθέσεων και των χημικών προϊόντων κατά τρόπο που να προλαμβάνει τη ρύπανση και να αντιμετωπίζει τα περιβαλλοντικά προβλήματα.
Σκοπός της δεν είναι τίποτα λιγότερο από την τελειότητα, παρότι είναι σαφές πως η πρόοδος και οι καινοτομίες για την επίτευξη αυτού του σκοπού έχουν κάποιο ελάσσονα κίνδυνο. Οι αντικειμενικοί στόχοι της πράσινης χημείας θα επιτευχθούν με τη συσσώρευση τέτοιων μικρών σταδιακών βελτιώσεων. Οι χημικοί προσπαθούσαν πάντα να επινοούν αποτελεσματικές μεθοδολογίες σύνθεσης. Η διεκπεραίωση ενός μετασχηματισμού ή ο σχεδιασμός μίας οδού σύνθεσης κάποιου μορίου με αξιοπιστία και αποτελεσματικότητα αποτελούσαν ανέκαθεν θεμελιώδες συστατικό της σύνθεσης στη χημεία. Η αποδοτικότητα είναι σημαντική, όχι μόνο ως κριτήριο της ποιότητας μίας συνθετικής μεθόδου, αλλά και για πρακτικούς και οικονομικούς λόγους. Οι οικονομικοί λόγοι έχουν διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο σχεδιασμό συνθέσεων στις οποίες χρησιμοποιούνται οι πλέον άφθονες ή/και οι φθηνότερες πρώτες ύλες.
Η διερεύνηση των παραπάνω κριτηρίων και η προσθήκη νέων, που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια, απλά εμπλουτίζουν τον ορισμό της αποτελεσματικής σύνθεσης. Η στερεοχημική εξειδίκευση, παραδείγματος χάρη, συντελεί στην αύξηση της απόδοσης.
Η πράσινη χημεία περιλαμβάνει όλες τις πρακτικές αποτροπής της ρύπανσης κατά την παρασκευή χημικών προϊόντων, προάγοντας ταυτοχρόνως την πρόληψή της και την βιομηχανική οικολογία. Η πράσινη χημεία είναι ένας νέος τρόπος θεώρησης των χημικών ουσιών και των διαδικασιών παρασκευής τους, που οδηγεί σε ελαχιστοποίηση των όποιων αρνητικών περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η επανάσταση της πράσινης χημείας έχει μόλις αρχίσει. Είναι μια συναρπαστική εποχή με νέες προκλήσεις για τους χημικούς που συμμετέχουν στην ανακάλυψη, παρασκευή και χρήση των χημικών ουσιών.
Από την δεκαετία του 1960, η ρύπανση και η αναγνώρισή της ως γενεσιουργού αιτίας ποικίλων προβλημάτων, όπως είναι η καταστροφή
5
διαφόρων οικοσυστημάτων και η απειλή εξαφάνισης μορφών άγριας ζωής, αποτέλεσε τον πυρήνα κάθε περιβαλλοντικής πολιτικής. Τα περισσότερα, μείζονος σημασίας, νομοθετικά μέτρα για το περιβάλλον που θεσπίστηκαν τα τελευταία 35 χρόνια στις ΗΠΑ – Νόμος για το Καθαρό Νερό (Clean Water Act), Νόμος για τον Καθαρό Αέρα (Clean Air Act), Νόμος για την Ανάκτηση και Διατήρηση των Φυσικών Πόρων (Resource Recovery and Conservation Act), Νόμος για το Ασφαλές Πόσιμο Νερό (Safe Drinking Water Act) και ο ήδη γνωστός Νόμος για την Αποκατάσταση των Ρυπασμένων Εδαφών (Superfund) – είχαν ως επίκεντρο το πρόβλημα της ρύπανσης.
Σε όλο τον κόσμο, έχουν υιοθετηθεί πολλές προσεγγίσεις για την αντιμετώπιση των περιβαλλοντικών προβλημάτων. Στη σύγχρονη βιομηχανική εποχή, οι προσεγγίσεις αυτές εξελίχθηκαν παράλληλα με το επίπεδο κατανόησης των συγκεκριμένων προβλημάτων.
Η πράσινη χημεία απολαμβάνει σημαντική αποδοχή από την βιομηχανία σε όλο το κόσμο και εκτεταμένη δραστηριότητα από την ερευνητική κοινότητα.
Ένας λόγος που συμβαίνει αυτό είναι ότι εκτός του ότι η πράσινη χημεία αντιμετωπίζει τις θεμελιώδεις επιστημονικές προκλήσεις με γνώμονα την προστασία της ανθρώπινης υγείας και του περιβάλλοντος σε μοριακό επίπεδο, το καταφέρνει με οικονομικά επωφελή τρόπο για τη βιομηχανία.
Ένα μέτρο γι αυτό είναι το γεγονός ότι ενώ δεν υπάρχει ένας ενιαίος κανονισμός που να απαιτεί από τη βιομηχανία να συμμετάσχει σε συγκεκριμένες πρακτικές ή μεθοδολογίες της πράσινης χημείας, υπάρχουν ωστόσο άφθονα παραδείγματα τεχνικών άριστης πράσινης χημείας που είναι εμπορεύσιμες. Αυτό μπορεί να φαίνεται τόσο από τον αριθμό και την ποιότητα των υποψηφίων όσο και των νικητών των Presidential Green Chemistry Challenge Awards που απονέμονται κάθε χρόνο στην Εθνική Ακαδημία Επιστημών.
Ως Πράσινη Χημεία, ορίζεται ο σχεδιασμός των χημικών προϊόντων και διαδικασιών που μειώνουν ή εξαλείφουν τη χρήση και την παραγωγή των επικίνδυνων ουσιών, έχει αναφερθεί επίσης ως η πρόληψη της ρύπανσης σε μοριακό επίπεδο. Σε αυτή την αναδυόμενη περιοχή αναγνωρίζεται ότι κατά τη φάση σχεδιασμού οποιασδήποτε χημικής σύνθεσης, προϊόντος ή διαδικασίας, ελαχιστοποιείται ο κίνδυνος και αυτό πρέπει να θεωρηθεί ως κριτήριο απόδοσης. Επιπλέον, ο κίνδυνος πρέπει να θεωρηθεί ως φυσική / χημική ιδιότητα που είναι δυνατόν να διαχειριστεί και να ελεγχθεί σε μοριακό επίπεδο.
Με τη χρήση των ίδιων δεξιοτήτων, τεχνικών και τεχνογνωσίας που είναι κεντρικής σημασίας για την παραδοσιακή χημεία, οι πρακτικές της πράσινης χημείας πραγματώνουν κάποια αξιοσημείωτα και σε ορισμένες περιπτώσεις δραματικά αποτελέσματα όσον αφορά την προστασία της ανθρώπινης υγείας και του περιβάλλοντος. (Anastas & Warner, 2000)
6 1.1. Ιστορικά στοιχεία
1990: Ψήφιση νόμου για τη πρόληψη της ρύπανσης
1991: Ίδρυση του Γραφείου των Τοξικών ουσιών και Πρόληψης της Ρύπανσης και εκπόνηση του πρώτου ερευνητικού προγράμματος με υιοθέτηση των αρχών και στόχων της Πράσινης Χημείας.
1992: Εκπόνηση προγράμματος με την επωνυμία «Πρόγραμμα φιλικών προς το περιβάλλον συνθέσεων και διαδικασιών» από το Εθνικό Ίδρυμα
Επιστημών (NSF) των Η.Π.Α.
1993: Πρώτη φορά χρησιμοποιήθηκε ο όρος “Πράσινη Χημεία” από τον Paul Anastas.
1995: Εμφάνιση στις Η.Π.Α του θεσμού των Προεδρικών Βραβείων της Πράσινης Χημείας (Presidential Green Chemistry Challenge Awards, PGCCA).
1996: Έγκριση της IUPAC για δημιουργία ομάδας εργασίας στην Πράσινη Χημεία (“ Working Party on Green Chemistry”).
1997: Η πρώτη διεθνής σύνοδος της Πράσινης Χημείας και η δημιουργία του Ινστιτούτου Πράσινης Χημείας (GCI).
1998: Δημοσίευση του βιβλίου Πράσινης Χημείας: Θεωρία και Πράξη από τους John Warner και Paul Anastas.
1999: Δημοσίευση Διεθνούς επιστημονικού περιοδικού με τίτλο Πράσινη Χημεία απο το Royal Society.
2001: Η GCI γίνεται μέλος της Αμερικανικής Χημικής Εταιρείας (ACS).
2006: Συγκρότηση ειδικής υποεπιτροπής για την Πράσινη Χημεία από τη Διεθνή Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας.
2007: Δημιουργία του ινστιτούτου Warner Babcock από τους John Warner και Jim Babcock με σκοπό την ανάπτυξη πράσινων τεχνολογιών χημείας.
2009: Ο Πρόεδρος Μπαράκ Ομπάμα πρότεινε στον Paul Anastas να ονομάσει το γραφείο του Αμερικανική Υπηρεσία Προστασίας Περιβάλλοντος της Έρευνας και Ανάπτυξης.
Σήμερα: Πολλές χώρες, εκτός από τις ΗΠΑ, έχουν προγράμματα, κέντρα και εκπαιδευτικές πρωτοβουλίες για την Πράσινη Χημεία.
7
Σχήμα 1. Εξέλιξη της πράσινης χημείας (Boaventura, 2011)
1.2. Στόχοι της Πράσινης Χημείας
Βασικός στόχος της Πράσινης Χημείας είναι η μείωση επικίνδυνων ουσιών που σχετίζονται με προϊόντα και διεργασίες που είναι απαραίτητα όχι μόνο για την διατήρηση της ποιότητας ζωής που έχει πετύχει η κοινωνία μέσω της χημείας αλλά και για την περαιτέρω προώθηση των τεχνολογικών επιτευγμάτων της χημείας κατά τρόπο βιώσιμο.
Η έννοια της βιωσιμότητας έχει προκαλέσει πολλές συζητήσεις και έχει βαθμιαία δημιουργήσει συλλογική σκέψη. Ωστόσο, η εφαρμογή των αλλαγών σε βιομηχανικές διεργασίες, προϊόντα, καθώς και πρακτικές προχώρησε με αργό ρυθμό. Ένας λόγος γι’ αυτό είναι ο διαρκής μύθος ότι η οικονομική κερδοφορία πρέπει πάντα να θυσιάζεται για την επίτευξη των περιβαλλοντικών στόχων. Ωστόσο, έχουν αναπτυχθεί καινοτόμες τεχνολογίες ώστε να συμβάλλουν στη βελτίωση τόσο του περιβαλλοντικού όσο και οικονομικού συλλογικού υπόβαθρου. Η βιωσιμότητα είναι μια ελκυστική ιδέα που έχει τύχει αποδοχής από έναν αυξανόμενο αριθμό εταιρειών.
Εντούτοις, μια δεκαετία μετά τη Συνάντηση Κορυφής της Γης στο Ρίο ντε Τζανέιρο, η ιδέα εξακολουθεί να γεννά περισσότερη συζήτηση παρά συγκεκριμένη δράση. Ενώ δεν υπάρχει καμία έλλειψη ενδιαφέροντος σε παγκόσμιο επίπεδο από ομάδες οι οποίες επισημαίνουν τι συμβαίνει στο περιβάλλον και γιατί είναι σημαντικό να κάνουμε κάτι γι 'αυτό, υπάρχει μια ανεπάρκεια στοιχείων σχετικά με το πώς να προχωρήσουν.
Η πρόοδος της επιστήμης και της τεχνολογίας μπορεί να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις της παγκόσμιας περιβαλλοντικής βιωσιμότητας, οι οποίες περιλαμβάνουν την απελευθέρωση ανθεκτικών οργανικών ρύπων, την
8
κλιματική αλλαγή, τη βιοσυσσώρευση των ρύπων, την ατμοσφαιρική ρύπανση, την ενδοκρινική διαταραχή, και την καταστροφή του όζοντος. Η επίτευξη της βιωσιμότητας απαιτεί μια περίπλοκη ισορροπία μεταξύ της χρήσης των πόρων, της οικονομικής ανάπτυξης και των περιβαλλοντικών επιπτώσεων. Η πράσινη χημεία είναι ένα αναπτυσσόμενο πεδίο της έρευνας που εξετάζει πολλά από αυτά τα προβλήματα συνδυάζοντας τα ζωτικά στοιχεία της περιβαλλοντικής βελτίωσης, της οικονομικής ανταγωνιστικότητας και της κοινωνικής ευθύνης. Η πράσινη χημεία ξεκίνησε ως ένα πρόγραμμα της Αμερικανικής Υπηρεσίας Προστασίας του Περιβάλλοντος στις αρχές της δεκαετίας του 1990 με στόχο την επίτευξη της πρόληψης της ρύπανσης μέσω επιστημονικά τεκμηριωμένης, μη τακτικής, και οικονομικά υποκινούμενης προσέγγισης.
Η Πράσινη Χημεία χρησιμοποιεί τα εργαλεία της Χημείας, περιλαμβάνει όλους τους τομείς της Χημείας και μπορεί να χαρακτηριστεί ως Χημεία που προλαμβάνει τη ρύπανση, προστατεύει την υγεία του ανθρώπου και διατηρεί ένα υγιές περιβάλλον. Η Πράσινη Χημεία λειτουργεί με βάση τις 12 επιστημονικές αρχές που είναι διεθνώς αποδεκτές (Σχήμα 2).
Σχήμα 2. Οι 12 Αρχές Πράσινης Χημείας (Anastas and Warner, 1998)
Η ανάπτυξη της πράσινης χημείας ξεκίνησε από την έρευνα η οποία είχε μία αλματώδη ανάπτυξη τα τελευταία 14 χρόνια και απέδειξε ότι μπορεί να αντιμετωπίσει θέματα που έχουν τεθεί στη Διάσκεψη του Ρίο. Έχει δε αναγνωριστεί διεθνώς ως βασικός παράγοντας για τη Βιώσιμη ανάπτυξη.
Η Βιώσιμη ανάπτυξη εξαρτάται από την παραγωγή υλικών αγαθών και υπηρεσιών σ΄ ένα συνεχώς αυξανόμενο πληθυσμό χωρίς να θυσιάζεται η ποιότητα του περιβάλλοντος. Ο στόχος αυτός δεν επιτυγχάνεται μόνο από την έρευνα στην πράσινη χημεία και στην πράσινη χημική τεχνολογία αλλά απαιτούνται εκπαίδευση, αποδοχή και εφαρμογή των αρχών της Πράσινης
9
Χημείας από τη βιομηχανία καθώς και στήριξη της κοινωνίας. Οι επιστήμονες σε ολόκληρο τον κόσμο έχουν αναγνωρίσει το ζωτικό ρόλο της εκπαίδευσης στη πράσινη χημεία, όχι μόνο σε όλες τις βαθμίδες της εκπαίδευσης αλλά και στο ευρύτερο κοινό. Η υλοποίηση της παραπάνω διαπίστωσης είναι ένα τεράστιο εγχείρημα και παρουσιάζει ποικίλα προβλήματα που οφείλονται κυρίως στην διαφοροποίηση μεταξύ των διαφόρων κρατών όσον αφορά τα εκπαιδευτικά συστήματα, τα προγράμματα σπουδών, την επιμόρφωση των καθηγητών κ.ά. Σήμερα η προώθηση της Πράσινης Χημείας στην εκπαίδευση γίνεται από επιστημονικές οργανώσεις, μη-κυβερνητικούς οργανισμούς και πανεπιστήμια.
Για να αντιμετωπίσει το ζήτημα της εφαρμογής της αειφορίας, η πράσινη χημεία επιδιώκει να ενσωματώσει μια νέα γενιά της επιστήμης και της μηχανικής τεχνολογίας με την οικονομική συμπεριφορά αναλύοντας τις διαδικασίες και τα υλικά που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή και την ανάπτυξη για την ενίσχυση της χρήσης των πόρων και προώθηση της βελτίωσης του περιβάλλοντος. Η παγκόσμια επιχείρηση χημικών παρέχει παραδείγματα αυτής της σχέσης.
Οι χημικοί στηρίζουν πολλές από τις διεργασίες και τα προϊόντα που καθορίζουν τα σύγχρονα πρότυπα της ζωής: σωτήρια φάρμακα, γεωργικά χημικά προϊόντα, συστήματα αποχέτευσης, παραγωγή ενέργειας, ημιαγωγούς, και προϊόντα από χαρτί. Πράγματι, λίγα σύγχρονα καταναλωτικά προϊόντα θα υπήρχαν χωρίς τη χρήση χημικών. Η ζήτηση για χημικά προϊόντα και υπηρεσίες αναμένεται να είναι ανάλογη με την προβλεπόμενη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, από 6,1 δισ. ευρώ στα μέσα του 2000 σε 7,9 με 10,9 δισ. ευρώ μέχρι το 2050. Οι απαιτήσεις για αυξημένο βιοτικό επίπεδο σε ολόκληρο τον αναπτυσσόμενο κόσμο θα οδηγήσουν επίσης σε αύξηση της ζήτησης για καταναλωτικά αγαθά και αύξηση της χρήσης χημικών.
Ωστόσο, πολλά από τα σοβαρότερα παγκόσμια θέματα ποιότητας των οικοσυστημάτων έχουν άμεση σχέση με χημικές ουσίες στη βιομηχανία και την κατανάλωσή τους. Πολλές βιομηχανίες, ιδίως στις αναπτυσσόμενες χώρες, χρησιμοποιούν τεχνολογίες που είναι ξεπερασμένες από την άποψη των περιβαλλοντικών τους επιδόσεων, με αναποτελεσματική χρήση των πόρων και της ενέργειας, και, τελικά, οικονομικά εσφαλμένες. Η Πράσινη χημεία προσφέρει ένα μονοπάτι από το οποίο η αυξημένη παραγωγή των αναγκαίων χημικών αγαθών και υπηρεσιών μπορεί να επιτευχθεί με πιο αποδοτικά υλικά, οικονομικά ανταγωνιστικά και με φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο. Είναι αλήθεια ότι ερευνώνται και αναπτύσσονται, πιο φιλικές προς το περιβάλλον, επιστημονικά βιώσιμες χημικές εναλλακτικές λύσεις για τις τρέχουσες τεχνολογίες αλλά για να είναι αποτελεσματικές, θα πρέπει επίσης να αποδειχθεί η οικονομική τους βιωσιμότητα (Anastas &
Warner , 2000).
1.2.1. Οι 12 αρχές της Πράσινης Χημείας
Οι επιστήμονες που προωθούν την Πράσινη Χημεία, θεωρούν ότι η μεθοδολογική προσέγγιση της αειφορίας δεν πρέπει να γίνει με την αποκατάσταση και τον έλεγχο της ρύπανσης, αλλά κυρίως με την πρόληψη στη βάση της τεχνολογίας και στις πρακτικές που ακολουθούνται. Για τον λόγο αυτό καθιέρωσαν τις Δώδεκα (12) Βασικές Αρχές της Πράσινης Χημείας. Οι αρχές αυτές είναι γενικές και σε αυτές θα μπορούσαν να
10
προστεθούν και άλλες πιο εξειδικευμένες ανάλογα με την πρόοδο της επιστήμης.
1. Πρόληψη: Όλες οι χημικές πρακτικές που ακολουθούνται σήμερα παράγουν επικίνδυνα και τοξικά απόβλητα. Η Πράσινη Χημεία θεωρεί ότι άμεση προτεραιότητα έχει το να προλαμβάνουμε την παραγωγή επικίνδυνων αποβλήτων, σε αντίθεση με το να κατεργαζόμαστε ή να καθαρίζουμε τα απόβλητα, αφού σχηματιστούν, με διάφορες χημικές πρακτικές.
2. Αποδοτικότερη Χρήση των Συνθετικών Μεθόδων (Οικονομία Ατόμων): Οι μέθοδοι χημικής σύνθεσης πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε όλα τα άτομα των αντιδρώντων ή όσον το δυνατόν περισσότερα, να συμμετέχουν στο τελικό προϊόν, ώστε να μην σχηματίζονται υπολείμματα που πρέπει να προστεθούν στα απόβλητα.
3. Λιγότερο επικίνδυνες χημικές συνθέσεις: Σε όσες συνθέσεις είναι εφικτό, ο σχεδιασμός των συνθετικών μεθόδων πρέπει να γίνεται με τρόπο τέτοιο ώστε να χρησιμοποιούνται και να παράγονται χημικές ουσίες που έχουν ελάχιστη ή καθόλου τοξικότητα στον άνθρωπο και στο περιβάλλον.
4. Σχεδιασμός ασφαλέστερων χημικών προϊόντων: Τα χημικά προϊόντα πρέπει να σχεδιάζονται, έτσι ώστε να είναι αποτελεσματικά για τον σκοπό που σχεδιάστηκαν και για πρακτικές εφαρμογές. Απαιτείται ελαχιστοποίηση της τοξικότητάς τους για τον άνθρωπο και το περιβάλλον..
5. Ασφαλέστεροι διαλύτες και βοηθητικά μέσα: Η χρήση διαλυτών να αποφεύγεται σε όσο το δυνατόν περισσότερες τεχνικές ή όπου χρησιμοποιούνται να είναι αβλαβείς. Επίσης, οι βοηθητικές χημικές ουσίες και τα υλικά που χρησιμοποιούνται να είναι όσο το δυνατόν ασφαλέστερα για τους εργαζομένους και το περιβάλλον.
6. Σχεδιασμός για ενεργειακή αποτελεσματικότητα: Οι χημικοί πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τους στις διάφορες τεχνικές τον παράγοντα εξοικονόμησης ενέργειας. Απαιτείται μείωση της απαιτούμενης ενέργειας στις διάφορες χημικές διεργασίες και όπου είναι δυνατόν οι συνθέσεις να γίνονται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος και στην ατμοσφαιρική πίεση.
7. Χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών: Οι πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται στις χημικές διεργασίες πρέπει να είναι μη τοξικές και κυρίως ανανεώσιμες για να επικρατεί η μείωση της χρήσης των μη ανανεώσιμων πλουτοπαραγωγικών πηγών (μέταλλα, καύσιμα, πρώτες ύλες, κ.λπ.).
8. Μείωση ενδιάμεσων παραγώγων: Οι χημικοί πρέπει να επιδιώκουν μείωση της άσκοπης παραγωγοποίησης (όπως προστατευτικές ομάδες, προστασία- αποπροστασία, προσωρινές τροποποιήσεις φυσικών και/ή χημικών διεργασιών). Οι πρακτικές αυτές πρέπει να ελαχιστοποιηθούν ή να αποφεύγονται, διότι τα στάδια αυτά απαιτούν επιπλέον αντιδραστήρια και δημιουργούν απόβλητα.
9. Κατάλυση. Χρήση καταλυτικών αντιδραστηρίων: Οι χημικοί πρέπει να επιδιώκουν τη χρήση καταλυτικών αντιδραστηρίων, κατά το δυνατόν εκλεκτικά, γιατί υπερτερούν των αντιδραστηρίων που επιβάλλει η στοιχειομετρία της αντίδρασης.
10. Σχεδιασμός προϊόντων που αποικοδομούνται εύκολα: Τα προϊόντα που παράγονται κατά τις χημικές διεργασίες πρέπει να αποικοδομούνται στο
11
περιβάλλον προς μη τοξικά προϊόντα σε αντίθεση με τα σημερινά προϊόντα που διατηρούνται ανέπαφα για μεγάλο χρονικό διάστημα.
11. Ανάλυση σε πραγματικό χρόνο για την πρόληψη της ρύπανσης: Οι αναλυτικές μεθοδολογίες χρειάζονται περαιτέρω ανάπτυξη στην κατεύθυνση της παρακολούθησης μιας διεργασίας σε πραγματικό χρόνο, που θα επιτρέπουν τον έγκαιρο έλεγχο των διεργασιών πριν από τον σχηματισμό επικίνδυνων ουσιών
12. Πρακτικές ασφαλέστερης χημείας για την πρόληψη ατυχημάτων: Οι χρησιμοποιούμενες και παραγόμενες ουσίες και οι τεχνικές σε μια χημική διεργασία πρέπει να επιλέγονται, έτσι ώστε να υπάρχει ελάχιστη πιθανότητα χημικών ατυχημάτων, συμπεριλαμβανομένων των εκπομπών, των εκρήξεων και της ανάφλεξης.
Οι βασικές αυτές αρχές της Πράσινης Χημείας μπορούν να διευρυνθούν ή και να βελτιωθούν με την εξέλιξη της χημικής τεχνολογίας. Η αλματώδης ανάπτυξη εναλλακτικών πηγών ενέργειας, οι νέες ανανεώσιμες πρώτες ύλες, οι καταλυτικές διεργασίες που διευκολύνουν χημικές συνθέσεις και η πρόοδος στην ανακύκλωση ή εξουδετέρωση τοξικών και επικίνδυνων χημικών ουσιών, έχουν κάνει τους σκοπούς της Πράσινης Χημείας πιο εφαρμόσιμους και οικονομικούς για τη χημική βιομηχανία.
1.2.2. Εργαλεία της Πράσινης Χημείας
Από τη δεκαετία του 1960 οι χημικές βιομηχανίες προχώρησαν σε προγράμματα εξοικονόμησης ενέργειας και προστασίας των εργαζομένων και του περιβάλλοντος, επειδή υπήρχαν σαφή οικονομικά οφέλη. Οι τεχνολογίες που εφαρμόσθηκαν δεν ήταν μόνο φιλικές στο περιβάλλον αλλά και πιο αποδοτικές. Ορισμένες χημικές διεργασίες και πρακτικές διατηρήθηκαν (για παράδειγμα στην οργανική σύνθεση) επί δεκαετίες, με μικρές αλλαγές πρώτων υλών και εναλλακτικές καταλυτικές τεχνικές. Οι χημικοί πιστεύουν ότι μπορούν να επιτευχθούν οι ίδιοι ή καλύτεροι στόχοι και λιγότερο τοξικά προϊόντα και απόβλητα με τις αρχές της Πράσινης Χημείας.
Το 1998 με τη συνεργασία της OECD, μέσω του προγράμματος "Risk Management Programme", προωθήθηκε μια νέα δραστηριότητα που είχε ονομασθεί "Βιώσιμη Χημεία" (Sustainable Chemistry), με σκοπό να προωθήσει νέες εναλλακτικές πρακτικές στη χημική βιομηχανία φιλικότερες στο περιβάλλον. Συστάθηκε λοιπόν μια επιτροπή και με εκπροσώπους πολλών βιομηχανικών χωρών (Ιαπωνία, Γερμανία, Καναδάς, Σουηδία, κ.α.) που έθεσε τις βάσεις για τις περιοχές εφαρμογών της Πράσινης Χημείας.
Οι περιοχές εφαρμογής της Πράσινης Χημείας προσδιορίσθηκαν, και έχουν επιλεγεί με γνώμονα την οικονομία και την αειφόρο ανάπτυξη. Τα μέσα λοιπόν που επιστρατεύει η πράσινη χημεία για την επίτευξη των στόχων της είναι:
1. Χρησιμοποίηση εναλλακτικών πρώτων υλών (use of alternative feedstocks). Στον τομέα αυτόν υπάρχουν ήδη σημαντικές εξελίξεις και μεγάλος αριθμός νέων τεχνολογιών. Οι πρώτες ύλες στη χημική βιομηχανία πρέπει να είναι ανανεώσιμες σε αντίθεση με τις πρώτες ύλες της πετροχημικής βιομηχανίας, που έχουν περιορισμένο χρονικό
12
πλαίσιο. Επίσης, να είναι λιγότερο τοξικές για την υγεία των εργαζομένων και καταναλωτών και συγχρόνως φιλικές προς το περιβάλλον.
2. Χρήση χημικών αντιδραστηρίων που έχουν μικρό βαθμό επικινδυνότητας (use less hazardous reagents). Από τις γνώσεις μας μέσω των τοξικολογικών και οικοτοξικολογικών ερευνών, είναι γνωστά τα δεδομένα και ο βαθμός τοξικότητας πολλών αντιδραστηρίων.
Επομένως η χημική βιομηχανία και οι ερευνητές γνωρίζουν και μπορούν να αντικαταστήσουν ορισμένα αντιδραστήρια, ιδιαίτερα με νέες καταλυτικές τεχνικές, στη σύνθεση νέων προϊόντων.
3. Εφαρμογή νέων φυσικών διεργασιών (use of natural processes). Οι επιστήμονες τις τελευταίες δεκαετίες έχουν αναπτύξει νέες βιοσυνθετικές οδούς παρασκευής χημικών ουσιών και βιοκαταλυτικές μεθόδους που έχουν μεγάλη εκλεκτικότητα και δίνουν καλύτερες αποδόσεις στη σύνθεση πολλών χρήσιμων χημικών υλικών.
Επομένως, η Πράσινη Χημεία και νέες μέθοδοι μπορούν να αντικαταστήσουν τις παλαιές πρακτικές.
4. Χρησιμοποίηση εναλλακτικών διαλυτών (use of alternative solvents).
Για πολλές δεκαετίες χρησιμοποιούνται διαλύτες με τοξικές ιδιότητες και σε μερικές περιπτώσεις επικίνδυνοι στο περιβάλλον (όταν καταστούν απόβλητα μετά από χρήση). Η χημική βιομηχανία και οι ερευνητές μπορούν να επενδύσουν σε εναλλακτικούς διαλύτες και τεχνικές (π.χ.
συνθέσεις χωρίς διαλύτες ή/και διαλύτη νερό). Στον τομέα αυτό έχουν επιτευχθεί πολλές νέες ανακαλύψεις. Η σημαντική μείωση των αποβλήτων στην οργανική σύνθεση είναι ακόμη μια πλευρά της ίδιας προσπάθειας.
5. Σχεδιασμός ασφαλέστερων χημικών ουσιών και χημικών προϊόντων (design of safer chemicals and products). Υπάρχουν ήδη πολλές εξελίξεις και μεθοδολογίες στην επιστήμη της τοξικολογίας για την εκτίμηση του κινδύνου, ακόμη και με βάση τη δομή των ενώσεων (Quantitative structure-activity relationships, QSARs), Επίσης, είναι γνωστοί οι τοξικολογικοί μηχανισμοί δράσης. Επομένως, οι χημικοί μπορούν να παρασκευάσουν λιγότερο τοξικά προϊόντα και να συνθέσουν χημικές ουσίες που να έχουν χαμηλότερη τοξικότητα.
6. Ανάπτυξη εναλλακτικών συνθηκών αντιδράσεων (developing alternative reaction conditions). Οι χημικοί έχουν ανακαλύψει πολυάριθμες συνθήκες για μεγάλο αριθμό αντιδράσεων. Φωτοχημικές αντιδράσεις, υπέρηχοι, μικροκυματικές συνθήκες, χαμηλές θερμοκρασίες έχει αποδειχθεί ότι κατά την εφαρμογή τους δίνουν καλύτερες αποδόσεις και καθαρά προϊόντα που δεν απαιτούν διαλύτες για διαχωρισμό ή πολύπλοκες διαχωριστικές τεχνικές και ξήρανση. Επομένως θα μπορούσαν να εφαρμοσθούν στη χημική βιομηχανία.
7. Δραστική μείωση της κατανάλωσης ενέργειας (minimizing energy consumption). Η χημική βιομηχανία έχει επενδύσει σε νέες τεχνολογίες για τη μείωση της ενέργειας σε πολλές διεργασίες. Επειδή η κατανάλωση ενέργειας είναι ακρογωνιαίος παράγοντας οικονομίας και μείωσης της περιβαλλοντικής ρύπανσης, πρέπει να γίνουν επιπλέον προσπάθειες για να γενικευθεί η μείωση της ενέργειας σε όλες τις διαδικασίες παραγωγής, συσκευασίας, εμπορικής διάθεσης και ανακύκλωσης των προϊόντων.
13
Η επίτευξη των στόχων της Πράσινης Χημείας λοιπόν βασίζεται:
• Στα εργαλεία της Πράσινης Χημείας
• Στην υιοθέτηση και εφαρμογή των 12 Αρχών της Πράσινης Χημείας στην Βιομηχανία
• Στήριξη από την Πολιτεία, την Βιομηχανία και την Κοινωνία γενικότερα.
1.3. Επιστημονικές οργανώσεις για την προώθηση της Πράσινης Χημείας στην Ευρώπη
• International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC)
• Organization for the Economic Cooperation and Development (OECD)
1.3.1. Μη κυβερνητικοί οργανισμοί (NGO) για την προώθηση της πράσινης χημείας
• Το Green Chemistry Institute (GCI) στις ΗΠΑ το οποίο υποστηρίζεται και συνεργάζεται με την American Chemical Society.
• Το Green Chemistry Network (GCN) στην Αγγλία, το οποίο δημιουργήθηκε από τη Royal Society of Chemistry (RSC) και εδρεύει στο Πανεπιστήμιο του York.
• Το Interuniversity Consortium “Chemistry for the Environment” (INCA) στο οποίο συμμετέχουν 30 Ιταλικά Πανεπιστήμια.
Υπάρχουν και πολλοί άλλοι οργανισμοί εθνικής και διεθνούς εμβέλειας όπως :
i. Center for Green Chemistry (Αυστραλία), ii. German Chemical Society (Γερμανία),
iii. Green and Sustainable Chemistry Network (Ιαπωνία),
iv. Alliance for Chemical Sciences and Technologies in Europe (AllChemE) που εδρεύει στις Βρυξέλλες,
v. European Chemical Industry Council (CEFIC), vi. European Chemistry Thematic Network (ECTN)
14
vii. Καθώς και πολλοί άλλοι στην Ευρώπη, τη Ασία και Νότιο και Βόρειο Αμερική.
1.3.2. Προκλήσεις για την παιδεία
Οι μαθητές σε όλα τα επίπεδα πρέπει να εισάγονται στη φιλοσοφία και την πρακτική της πράσινης χημείας. Οι εκπαιδευτικοί χρειάζονται τα κατάλληλα εργαλεία, την κατάρτιση, και τα υλικά για να ενσωματώσουν αποτελεσματικά την πράσινη χημεία στην διδασκαλίας και της έρευνά τους.
Σημαντικά βήματα που πρέπει να ληφθούν για να εισαχθεί εκ των προτέρων η πράσινη χημεία στο πρόγραμμα σπουδών περιλαμβάνουν τα εξής:
• Συστηματική αναγνώριση της επικινδυνότητας / τοξικότητας
• Ανάπτυξη και αξιοποίηση της εργαστηριακής πρακτικής με πειράματα για να παρουσιαστούν οι αρχές της πράσινης χημείας
• Ισορροπημένες εξισώσεις στα βιολογικά εγχειρίδια και αντικατάσταση της "απόδοσης" με "οικονομία ατόμου".
• Εισαγωγή στις βασικές έννοιες των χημικών όπως η τοξικολογία και η μοριακή βάση του κινδύνου.
• Ενσωμάτωση της πράσινης χημείας σε θέματα επαγγελματικού προσανατολισμού και εξετάσεων πιστοποίησης.
• Υλικά αναφοράς για την ενσωμάτωση των εκπαιδευτικών στην πράσινη χημεία σε υπάρχοντα μαθήματα
• Εκπαίδευση των νομοθετών για τα οφέλη της πράσινης Χημείας (Πούλος, 2007)
Η εκπαίδευση σε θέματα Πράσινης Χημείας έχει ήδη εισαχθεί στα προγράμματα σπουδών διαφόρων πανεπιστημίων και με διάφορους τρόπους. Ενδεικτικά αναφέρονται στον πίνακα 1 μερικά πανεπιστήμια στις ΗΠΑ, στο Ηνωμένο Βασίλειο και την Αυστραλία.
15
Πίνακας 1. Πανεπιστήμια που ασχολούνται με την Πράσινη Χημεία (Πούλος, 2007).
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑ ΗΠΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑ ΗΝΩΜΕΝΟΥ
ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΑ ΑΥΣΤΡΑΛΙΑΣ Cornegie Mellon University (CMU) University of York / Department of
Chemistry
University of Monash / School of Chemistry
Μάθημα: Εισαγωγή στην Πράσινη Χημεία Προπτυχιακοί φοιτητές τελευταίου έτους και
μεταπτυχιακοί
Εισαγωγή στα διάφορα μαθήματα. Master of Research in Clean Chemical
Technology.
Μάθημα στο 3ο έτος.
University of Scranton University of Leeds / School of Chemistry
Εισαγωγή της Πράσινης Χημείας στο ήδη
υπάρχον πρόγραμμα Στο προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών από το 1999.
University of Oregon University of Nottingham Εργαστήρια Οργανικής Χημείας. Εισαγωγή στα μαθήματα.
Σεμινάρια
University of Delaware University of Glasgow Μάθημα για τελειόφοιτους, πτυχιούχους και
εργαζόμενοι στην βιομηχανία.
Εισαγωγή στα μαθήματα.
Σεμινάρια
Hendrix College
University of Liverpool
Πράσινη Οργανική Χημεία. Ξεκίνησε με εργαστήρια σε μικροκλίματα και στη συνέχεια
εισήγαγε Πράσινα Πειράματα.
Εισαγωγή στα μαθήματα.
Σεμινάρια
Massachusetts Institute of Technology (MIT) University of Lancaster Εργαστήρια με στόχο τη μείωση των
αποβλήτων και των επικίνδυνων ουσιών.
Εισαγωγή στα μαθήματα.
Σεμινάρια
University of Illinois Urbana-Champaign University of Edinburgh Ειδικά θέματα πράσινης χημείας on line.
Διεπιστημονικό Πρόγραμμα Επιστήμης και Τεχνολογίας προχωρημένου επιπέδου στην
Πράσινη Χημεία.
Εισαγωγή στα μαθήματα.
University of Massachusetts- Boston/Department of Chemistry Ph.D. πρόγραμμα στην Πράσινη Χημεία.
16
Ο προβληματισμός που αναπτύχθηκε ήταν για το ποιος είναι ο καλύτερος τρόπος για να εισαχθεί η πράσινη χημεία στο προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών π.χ. εισαγωγή μαθήματος, διαλέξεων, σεμιναρίων ή ολόκληρο το πρόγραμμα να γίνει «πράσινο»; Το γεγονός είναι ότι ένας μικρός σχετικά αριθμός πανεπιστημίων έχει προχωρήσει στην εισαγωγή της πράσινης χημείας στο προπτυχιακό πρόγραμμα σπουδών. Ένας από τους βασικούς λόγους είναι ότι η πράσινη χημεία είναι πολυεπιστημονική δηλαδή για ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα απαιτείται και η συμμετοχή άλλων επιστημονικών κλάδων όπως χημική Μηχανική, φυσική, βιολογία, οικονομικά, περιβαλλοντικές επιστήμες κ.ά. Έτσι παρατηρούμε ότι εισάγεται σε μαθήματα και εργαστήρια με ευθύνη των αντιστοίχων διδασκόντων ενώ τα άλλα αντικείμενα καλύπτονται με διαλέξεις και σεμινάρια.
Τα διάφορα πανεπιστήμια, ερευνητικά κέντρα σε συνεργασία με τις επιστημονικές οργανώσεις, τις βιομηχανίες και τους κρατικούς φορείς οργανώνουν σεμινάρια, εντατικά μαθήματα, δραστηριότητες κ.ά. για κάθε ηλικία και ιδιότητα ώστε οι εκπαιδευόμενοι να έχουν μία πλήρη εικόνα της Πράσινης Χημείας. Η στρατηγική αυτή είναι μία αναγκαιότητα διότι η εκπαίδευση δεν είναι μόνο διδασκαλία εναλλακτικών συνθετικών μεθόδων, εναλλακτικών μορφών ενέργειας, εναλλακτικών πρώτων υλών κ.ά., αλλά η εκπαίδευση πρέπει να έχει και το στοιχείο της αλληλεπίδρασης με τη κοινωνία.
1.4 Βραβεία για την Πράσινη Χημεία
The Presidential Green Chemistry Challenge Awards
Τα Presidential Green Chemistry Challenge Awards ανακοινώθηκαν το 1995 από την κυβέρνηση Κλίντον και τα πρώτα βραβεία απονεμήθηκαν το 1996. Τα βραβεία καθιερώθηκαν από τις κοινές προσπάθειες πολλών οργανισμών, συμπεριλαμβανομένου του EPA, της American Chemical Society, του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών, των μελών της χημικής βιομηχανίας και εκπροσώπων από την ακαδημαϊκή κοινότητα. Τα βραβεία αυτά αποτελούν ένα μέσο αναγνώρισης εξαιρετικών επιτευγμάτων στην εφαρμοσμένη πράσινη χημεία / τεχνολογία. Οι υποψήφιοι για τα βραβεία αυτά πρέπει να αποδείξουν πως η εργασία τους έχει εκπληρώσει ένα ή περισσότερα από τα ακόλουθα κριτήρια:
Πράσινες συνθήκες αντίδρασης για μια παλιά σύνθεση (π.χ., αντικατάσταση ενός οργανικού διαλύτη με νερό ή χρήση της χωρίς διαλύτη).
Μια πιο πράσινη σύνθεση για μία παλιά χημική ουσία (π.χ., μια σύνθεση η οποία χρησιμοποιεί βιομάζα, αντί πετροχημικά αποθέματα ή η χρήση της κατάλυσης αντί στοιχειομετρικών αντιδραστηρίων).
Η σύνθεση νέων ενώσεων που είναι λιγότερο τοξικές αλλά έχουν τις ίδιες επιθυμητές ιδιότητες σαν μία υπάρχουσα ένωση (π.χ., ένα νέο φυτοφάρμακο που είναι τοξικό μόνο για τους οργανισμούς-στόχους).
(Rashmi Sanghi, 2006)
17
Παραδείγματα της πράσινης χημείας / τεχνολογίας που έχουν αναπτυχθεί περιλαμβάνουν πλέον όλους τους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της οργανικής χημείας, βιοχημείας, ανόργανων, πολυμερών, τοξικολογίας, περιβαλλοντικών, φυσικών, βιομηχανικών εφαρμογών κλπ.
Πίνακες 2-3: Βραβεία Πράσινης Χημείας (Sanghi, 2006)
18
Πίνακας 4: Βραβεία Πράσινης Χημείας (Rashmi Sanghi, 2006)
Βραβείο Kenneth G. Hancock Memorial στη πράσινη χημεία
Ο Πρόεδρος της ACS Δρ Paul Anderson ανακοίνωσε το Hancock βραβείο Πράσινης Χημείας στο Memorial, τον Ιούνιο του 1997, ως μια ευκαιρία για προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές για να ανταγωνιστούν για ένα βραβείο / μνημείο στην αναγνώριση των προπτυχιακών και μεταπτυχιακών σπουδών ή / και στην έρευνα στην πράσινη χημεία. Το βραβείο ονομάστηκε έτσι στη μνήμη του Δρ Kenneth G.
Hancock, Διευθυντή του Τμήματος Χημείας στο Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών (NSF), ο οποίος πέθανε απροσδόκητα, κατά την διάρκεια περιβαλλοντικού συνεδρίου χημείας στην Ανατολική Ευρώπη το φθινόπωρο του 1993. Ο Δρ Hancock ήταν ένας ενεργός υπερασπιστής, τονίζοντας το ρόλο των χημικών και της χημείας, όχι μόνο στην επίλυση των περιβαλλοντικών προβλημάτων του παρελθόντος, αλλά και για την αποφυγή περιβαλλοντικών προβλημάτων στο μέλλον. Το βραβείο αυτό προσφέρεται από την American Chemical Society σε ένα μόνο φοιτητή και ανά έτος, σε συνδυασμό με τα Presidential Green Chemistry Challenge Awards, κατά την ετήσια τελετή Πράσινης Χημείας και Τεχνολογίας. Το βραβείο παρέχει την εθνική αναγνώριση για την εξαιρετική συμβολή των φοιτητών για την προώθηση των στόχων της πράσινης χημείας.
Βραβείο για τα πράσινα προϊόντα και τις διεργασίες
Η «Χημεία για το Περιβάλλον», της κοινοπραξίας μεταξύ πανεπιστημίων ήταν η πρώτη στην Ευρώπη που καθιέρωσε το βραβείο για τα Πράσινα Προϊόντα και Διεργασίες το 1999. Η κοινοπραξία απονέμει τα βραβεία σύμφωνα με τα κριτήρια καινοτομίας της επιστήμης, για μειωμένη επίπτωση στο περιβάλλον και για κοινωνικό-οικονομική συμμετοχή.
19 UK Βραβείο πράσινης χημείας
Χρηματοδοτείται από το Royal Society of Chemistry, το Φιλανθρωπικό Ίδρυμα Jerwood και το Υπουργείο Εμπορίου και Βιομηχανίας. Το βραβείο απονέμεται σε νέους ακαδημαϊκούς, σε συνεργασία με τη βιομηχανία.
The Royal Society of Chemistry (RSC)
Ξεκίνησε το δίκτυο Πράσινης Χημείας στο Ηνωμένο Βασίλειο (GCN) τον Μάιο του 1998. Ιδρύθηκε μια τεχνική συμβουλευτική επιτροπή που αποτελείται από εμπορικές ενώσεις, επαγγελματικές οργανώσεις, καθώς και κυβερνητικές υπηρεσίες και φορείς χρηματοδότησης. Ξεκίνησε επίσης το επιστημονικό περιοδικό «Chemistry Green".
RACI Green Chemistry Challenge Awards
Τα RACI Green Chemistry Challenge Awards έχουν στόχο να αναγνωρίσουν και να προωθήσουν τις θεμελιώδεις και καινοτόμες μεθόδους χημείας στην Αυστραλία ώστε να επιτευχθεί η πρόληψη της ρύπανσης μέσω της μείωσης της πηγής. Τα συγκεκριμένα βραβεία είναι ανοιχτά σε όλα τα άτομα, ομάδες και οργανώσεις, μη κερδοσκοπικές, περιλαμβανομένης της ακαδημαϊκής κοινότητας και της βιομηχανίας. Η τεχνολογία της πράσινης χημείας έχει γίνει ορόσημο τα τελευταία πέντε χρόνια στην Αυστραλία και θα πρέπει να είναι ένα παράδειγμα για έναν ή περισσότερους από τους ακόλουθους 3 τομείς εστίασης:
τη χρήση εναλλακτικών συνθετικών οδών
τη χρήση των εναλλακτικών συνθηκών αντίδρασης
το σχεδιασμός των εναλλακτικών χημικών ουσιών
1.5. Διεθνείς οργανισμοί που προωθούν την πράσινη χημεία Πολλοί πολυεθνικοί οργανισμοί όπως τα Ηνωμένα Έθνη αρχίζουν τώρα να αξιολογούν το ρόλο τους, ώστε να μπορούν να προωθήσουν την εφαρμογή της Πράσινης Χημείας για την κάλυψη των περιβαλλοντικών και οικονομικών στόχων ταυτόχρονα. Υπάρχουν ταχέως αναπτυσσόμενες δραστηριότητες στην κυβέρνηση, τη βιομηχανία και τον ακαδημαϊκό κόσμο στις ΗΠΑ, την Βρετανία, την Κίνα, την Ινδία, την Αυστραλία, την Ισπανία, την Γερμανία, την Ολλανδία, την Ιταλία, την Ιαπωνία και πολλές άλλες χώρες στην Ευρώπη, την Αφρική και την Ασία. Η πράσινη χημεία είναι η επίτευξη του ρόλου της κεντρικής επιστήμης σε όλο τον κόσμο.
20
IUPAC και η πρωτοβουλία της Πράσινης Χημείας
Η Διεθνής Ένωση Καθαρής και Εφαρμοσμένης Χημείας χρησιμεύει για να προωθήσει τις παγκόσμιες πτυχές των χημικών επιστημών και να συμβάλει στην εφαρμογή της χημείας στην υπηρεσία της ανθρωπότητας. Ως επιστημονικό, διεθνές, μη-κυβερνητικό και αντικειμενικό σώμα, η IUPAC αντιμετωπίζει πολλά παγκόσμια ζητήματα που αφορούν τις επιστήμες των χημικών. Λόγω της ιδιότητάς του ως κορυφαίος εκπρόσωπος και διεθνής επιστημονικός φορέας, η IUPAC συνεργάζεται στενά για την προώθηση μεμονωμένων εθνικών προσπαθειών, καθώς και αυτών των πολυεθνικών οντοτήτων. Το πρώτο Διεθνές Συνέδριο Πράσινης Χημείας στην Βενετία πραγματοποιήθηκε τον Σεπτέμβριο του 1997, με την χορηγία της IUPAC. Την ίδια χρονιά ιδρύθηκε το Ινστιτούτο Πράσινης Χημείας. Ήδη υπάρχουν έρευνες στην Αργεντινή, Αυστραλία, Βραζιλία, Κίνα, Εσθονία, Ινδία, Ιταλία, Ιαπωνία, Ηνωμένο Βασίλειο, Νέα Ζηλανδία, τη Βόρεια Ιρλανδία, τη Νότιο Αφρική και την Ταϊβάν. Νέα ερευνητικά κέντρα πολλών εκατομμυρίων δολαρίων έχουν συσταθεί κατά τα τελευταία δύο χρόνια στην Κίνα, Ταϊβάν, την Αυστραλία και την Ισπανία.
OECD και το πρόγραμμα βιώσιμης χημείας
Με στόχο την ενθάρρυνση της ανάπτυξης των χημικών προϊόντων και των διαδικασιών που είναι φιλικές προς το περιβάλλον και οικονομικά βιώσιμες, ο οργανισμός για την οικονομική συνεργασία και ανάπτυξη ενέκρινε μια νέα δραστηριότητα που ονομάζεται «Βιώσιμη Χημεία" στο Παρίσι το Φεβρουάριο του 1998. Η δραστηριότητα ξεκίνησε με μια έρευνα της διευθύνουσας ομάδας (ΗΠΑ, Ιταλία, Γερμανία, Βέλγιο, Καναδά, Μεξικό, Σουηδία, Ηνωμένο Βασίλειο) σχετικά με τα προγράμματα και τις πρωτοβουλίες για τη βιώσιμη / πράσινη χημεία που ξεκίνησε σε όλο τον κόσμο από τις βιομηχανίες των κυβερνήσεων, και τις ακαδημίες.
Interuniversity Consortium ‘Chemistry για το περιβάλλον (INCA)
Το INCA ιδρύθηκε το 1973 με διοικητικά γραφεία που βρίσκονται στην Βενετία, και στην Ιταλία. Η κοινοπραξία συγκεντρώνει 30 ιταλικά πανεπιστήμια στα οποία λειτουργούν φαρμακεία και έχουν διαφορετικά υπόβαθρα και πολλούς ερευνητές που ασχολούνται με περιβαλλοντικά θέματα. Αποσκοπεί στο να προσελκύσει την συμμετοχή των φαρμακοποιών στην έρευνα για το περιβάλλον μέσα από την υιοθέτηση των αρχών της Πράσινης Χημείας. Η Ιταλία είναι από τους πρωτοπόρους στην πράσινη / αειφόρο χημεία στην Ευρώπη. Στόχος του είναι να βελτιώσει την ποιότητα της ανταγωνιστικότητας και της βιομηχανίας, με την ανάπτυξη εναλλακτικών συνθέσεων για σημαντικές βιομηχανικές χημικές ουσίες.
Μεταξύ των στόχων της, η κοινοπραξία θέλει να ενισχύσει την ιταλική θέση στα επιστημονικά προγράμματα της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Μία από τις κύριες εκπαιδευτικές πρωτοβουλίες του INCA είναι το θερινό σχολείο για την Πράσινη Χημεία το οποίο ιδρύθηκε το 1998 και πραγματοποιείται σε ετήσια βάση στη Βενετία. Είναι το πρώτο του είδους και έχει ως στόχο να εκπαιδεύσει νέους επιστήμονες στις αρχές της πράσινης χημείας. Η
