کاربردهای شیمی سبز در زندگی روزمره: راهکارهای پایدار برای آینده

نشان تجارت - متاسفانه امروزه در برخی تولیدات صنعتی شاهد انجام برخی واکنش‌های شیمیایی هستیم که به‌صورت مستقیم یا غیرمستقیم خطراتی را برای محیط‌زیست و جانداران کره زمین به همراه می‌آورند. از تولید برخی گازهای مضر گرفته تا زباله و پساب‌های صنعتی هر یک به‌گونه‌ای سلامت طبیعت و موجودات زنده را به خطر می‌اندازند.

ازآنجایی‌که نمی‌توان از اهمیت و ضرورت برخی از این تولیدات صنعتی در زندگی روزمره بشر صرف‌نظر کرد، باید به دنبال راهکارهایی بود که تاثیرات مخرب این واکنش‌ها را کاهش دهد یا به صفر برساند. ازاین‌رو در سال ۱۹۹۰ میلادی ایده‌ای تحت عنوان شیمی سبز برای اولین‌بار مطرح شد که ما در این مورد بحث خواهیم کرد.

اهمیت شیمی سبز

این رشته تحقیقاتی، به ارائه راهکارهایی می‌پردازد که با ایجاد تغییراتی مهم در روند انجام واکنش‌های شیمیایی مضر، اثرات آنها را تاحدامکان کاهش می‌دهد. عملکرد این رشته، تا حدی مشابه شیمی محیط‌زیست است؛ اما یک تفاوت مهم میان آنها وجود دارد.

در شیمی محیط‌زیست، ما به دنبال تکنیک‌هایی هستیم که به کمک آنها بتوان زباله‌های صنعتی مضر را از طبیعت حذف کرد. این در حالی است که شیمی سبز قصد دارد واکنش‌های شیمیایی را به‌گونه‌ای اصلاح کند که اثرات مخرب کمتری داشته باشند.

۱۲ اصل شیمی سبز

به‌طورکلی این زیر شاخه علم شیمی، بر ۱۲ اصل مهم تمرکز دارد که در سال ۱۹۹۸ توسط شیمی‌دان آمریکایی مطرح شده است که آنها را برایتان لیست می‌کنیم.

1.    پیشگیری از تولید زباله

اولین اصل علم مذکور بر این مسئله تاکید می‌کند که باید از تولید زباله‌های صنعتی جلوگیری شود؛ چرا که عدم تولید ضایعات از حذف آنها به‌مراتب راحت‌تر است!

1.    اقتصاد اتمی

به‌طورکلی سنتز مواد مختلف باید به‌گونه‌ای انجام شود که بیشترین بهره‌وری را داشته باشد. به‌عبارت بهتر واکنشی مطلوب‌تر است که در آن اغلب اتم‌های واکنش‌دهنده مورد استفاده قرار گرفته و تبدیل به محصول شوند.

1.    طراحی واکنش‌های کم‌خطر

اصل سوم شیمی سبز به این موضوع اشاره می‌کند که استفاده از مواد شیمیایی سمی و مضر در فرایندها باید به حداقل مقدار ممکن برسد.

1.    تولید محصولات غیرسمی

این مورد در واقع تکمیل‌کننده اصل قبلی است و اشاره به تولید محصولاتی دارد که حداقل تاثیر مخرب را برای طبیعت و جانداران داشته باشند.

1.    استفاده از کمک فرایندهایی با سمیت کمتر

در اصل پنجم گفته می‌شود که استفاده از انواع حلال، کاتالیزورها و سایر مواد مضر و سمی باید به حداقل مقدار ممکن برسد.

1.    صرفه‌جویی در مصرف انرژی

تمامی واکنش‌ها و فرایندهای صنعتی باید به‌گونه‌ای انجام شوند که کمترین انرژی ممکن را مصرف کنند. ازآنجایی‌که استفاده از اشکال مختلف انرژی در اغلب صنایع مشاهده می‌شود، این اصل شیمی سبز بسیار حائز اهمیت خواهد بود.

1.    استفاده از واکنشگرهای تجزیه‌پذیر

در این اصل مهم توصیه می‌شود که تاحدامکان از مواد اولیه‌ای استفاده شود که قابلیت بازگشت به طبیعت را داشته باشند.

1.    جلوگیری از انجام واکنش‌های غیرضروری

با توجه به اصل فوق، بهتر است با کمک یک سری تکنیک‌های مخصوص، از انجام واکنش‌های جانبی و تولید محصولات بلااستفاده جلوگیری شود.

1.    استفاده از کاتالیزگرها

همانطور که می‌دانید، نقش اصلی کاتالیزگرها تسریع سرعت واکنش برای دستیابی سریع به محصولات موردنیاز است. این عملکرد درصورتی‌که به‌درستی کنترل و مدیریت شود جلوی وقوع برخی از واکنش‌های جانبی را گرفته و درصد خلوص محصول نهایی را بالاتر خواهد برد.

طراحی محصولات تجزیه‌پذیر

مطابق این اصل شیمی سبز، واکنش‌های شیمیایی باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که محصولات تولید شده از آنها قابل‌تجزیه در طبیعت باشند.

1.    نظارت دائمی فرایندها

درصورتی‌که روند انجام فرایندهای مختلف به طور منظم رصد شود از وقوع رخدادهای ناخواسته، مثل تولید محصولات جانبی جلوگیری خواهد شد.

1.    رعایت ایمنی و ملاحظات مراقبتی

مهم‌ترین اصل ایمنی در مهندسی آن است که پیش از شروع هرگونه عملیات صنعتی، تمامی مؤلفه‌های تاثیرگذار مورد بررسی قرار بگیرند. از چک سلامت راکتورها و تجهیزات گرفته تا مواد اولیه و روند فرایندهای شیمیایی باید بادقت چک شوند تا از وقوع اتفاقات خطرناک جلوگیری شود.

کاربرد شیمی سبز

با توجه به ۱۲ اصل گفته شده، به نظر می‌رسد که این زیر شاخه شیمی، بسیار بیشتر از آنچه به نظر می‌رسد مفید و حائز اهمیت است، به‌طوری که می‌توان از آن، در صنایع مختلف به منظور کاهش خطرات زیست‌محیطی استفاده کرد. در ادامه به معرفی مهم‌ترین کاربردهای این علم خواهیم پرداخت:

صنایع شیمیایی

مهم‌ترین وظیفه شیمی سبز در این صنعت، تعدیل کردن اثرات مخرب فرایندهای شیمیایی است. در حقیقت این علم، با تمرکز بر احیای سلامت محیط‌زیست و جانداران، تلاش می‌کند تا با استفاده از تکنیک‌های کاربردی، صنایع مختلف شیمیایی را مجاب به تولید محصولاتی کند که در عین بهره‌وری بیشتر آسیب کمتری به طبیعت و موجودات زنده وارد می‌کنند.

صنایع کشاورزی

فرایند تولید انواع کود و آفت‌کش‌های موردنیاز در صنایع کشاورزی، علی‌رغم ضرورتی که دارند موجب وارد آمدن آسیب به پیکر محیط‌زیست و جانداران خواهند شد. در اینجا وظیفه شیمی سبز طراحی واکنش‌های کم‌ضررتر و همچنین تولید محصولاتی است که قابلیت تجزیه‌پذیری دارند.

صنایع غذایی

امروز اغلب بسته‌بندی‌ها و ظروف نگهداری مواد غذایی از جنس پلاستیک هستند. این ماده در طبیعت امکان تجزیه ندارد و تا سال‌ها باقی خواهد ماند. جایگزینی پلاستیک‌های قابل‌بازیافت به‌جای محصولات فعلی، یکی دیگر از کاربردهای شیمی سبز به شمار می‌رود.

صنعت داروسازی

اثر مخرب برخی از مواد دارویی روی سلامت ارگان‌های مختلف بدن یک امر اجتناب‌ناپذیر است؛ اما راهکارهایی وجود دارد که به کمک آنها بتوان از مواد اولیه تجزیه‌پذیر، در تولید انواع داروها استفاده کرد تا اثر سوء این مواد در بدن به حداقل مقدار ممکن برسد.

صنعت خودروسازی

کاربرد شیمی سبز در این عرصه شامل دو نقش مفید و موثر خواهد بود:

·    اصلاح برخی از فرایندها به منظور تولید قطعات مبتنی بر اصول شیمی پایدار

·    بهبود کیفیت سوخت خودروها به منظور کاهش میزان آلودگی و جلوگیری از تولید گازهای مضر گلخانه‌ای

جمع‌بندی

امروزه اغلب پژوهش‌های علمی روی ارائه راهکارهایی تمرکز دارند که اثرات مخرب فعالیت‌های صنعتی بر محیط‌زیست و زندگی جانداران را کاهش دهند. اغلب این راهکارها در قالب علمی به نام شیمی سبز ارائه می‌شوند. اصلی‌ترین هدف این شاخه مطالعاتی، تغییر مکانیسم واکنش‌های شیمیایی مختلف به‌گونه‌ای است که کمترین آسیب را به طبیعت و موجودات زنده وارد کنند.

بر همین اساس 12 اصل برای این علم تدوین شده است. در نهایت باید بگوئیم که تنها هدف شیمی پایدار، بهبود کیفیت و احیای سلامتی است که ما آن را از خودمان و محیط‌زیست سلب کرده‌ایم؛ بنابراین وظیفه داریم تا با رعایت اصول های گفته شده زمینی پاک را به آیندگان تحویل دهیم. برای کسب اطلاعات بیشتر در این مورد می‌توانید با مشاورین شرکت رایکا صنعت افرند در تماس باشید.