شیمی سبز
با مجله اینترنتی گلثمین در یک مطلب تازه از دانستنیهای علمی و فناوری همراه باشید :
شیمی سبز: پیش‌گیری از آلودگی در سطح مولکولی
شیمی نقشی بنیادی در پیشرفت تمدن آدمی داشته و جایگاه آن در اقتصاد، سیاست و زندگی‌روزمره روز به روز پر رنگ‌تر شده است. با این همه، شیمی طی روند پیشرفت خود، که همواره با سود رساندن به آدمی همراه بوده، آسیب‌های چشمگیری نیز به سلامت آدمی و محیط زیست وارد کرده است.
شیمیدانها طی سال‌ها کوشش و پژوهش، مواد خامی را از طبیعت برداشت کرده‌اند، که با سلامت آدمی و شرایط محیط زیست سازگاری بسیار دارند، و آنها را به موادی دگرگونه کرده‌اند که سلامت آدمی و محیط زیست را به چالش کشیده‌اند.هم‌چنین، این مواد به‌سادگی به چرخه‌ی طبیعی مواد باز نمی‌گردند و سال‌های زیادی به صورت زباله‌های بسیار آسیب‌رسان و همیشگی در طبیعت می‌ماند.
بارها از آسیب‌های مواد شیمیایی به بدن آدمی و محیط زیست شنیده و خوانده‌ایم. اما، چاره‌ی کار چیست؟به نظر می‌رسد در کنار راهکارهای پیش‌گیرانه، که تا کنون کارآمدی چشمگیری از خود نشان نداده‌اند، باید به راه‌های کارآمدتری نیز بیاندیشیم که دگرگونی در شیوه‌ی ساختن مواد شیمایی در راستای کاهش آسیب‌های آنها به آدمی و محیط زیست، یکی از این راه‌هاست.
امروزه، از این رویکرد نوین با عنوان شیمی سبز یاد میشود که عبارت است از: طراحی فرآورده‌ها و فرآیندهای شیمیایی که به‌کارگیری و تولید مواد آسیب‌رسان به سلامت آدمی و محیط زیست را کاهش می‌دهند یا از بین می‌برند.
بنیادهای شیمی سبز
شیمی سبز ، که بیش‌تر به عنوان شیوه‌ای برای پیش‌گیری از آلودگی در سطح مولکولی شناخته میشود، بر دوازده بنیاد استوار است که طراحی یا بازطراحی مولکول‌ها، مواد و دگرگونی‌های شیمیایی در راستای سالم‌تر کردن آنها برای آدمی و محیط زیست، بر پایه‌ی آنها انجام میشود.
1. پیش‌گیری از تولید فراورده‌های بیهوده
یکی از بنیاد های شیمی سبز ، پیش‌گیری از تولید فراورده‌های بیهوده استتوانایی شیمیدانها برای بازطراحی دگرگونی‌های شیمیایی برای کاستن از تولید فراورده‌های بیهوده و آسیب‌رسان، نخستین گام در پیش‌گیری از آلودگی است. با پیش‌گیری از تولید فراورده‌های بیهوده، آسیب‌های مرتبط با انبارکردن، جابه‌جایی و رفتار با آنها را به کم‌ترین اندازه‌ی خود کاهش می‌دهیم.
2. اقتصاد اتم، افزایش بهره‌وری از اتم
یکی دیگر از بنیاد های شیمی سبز افزایش بهره وری از اتم است، اقتصاد اتم به این مفهوم است که بازده دگرگونی‌های شیمیایی را افزایش دهیم. یعنی طراحی دگرگونی‌های شیمیایی به شیوه‌ای باشد که گنجاندن بیش‌تر مواد آغازین را در فرآوردههای نهایی درپی داشته باشد. گزینش این گونه دگرگونی‌ها، بازده را افزایش و فرآوردههای بیهوده را کاهش می‌دهد.
3. طراحی فرایندهای شیمیایی کم‌آسیب‌تر
از دیگر بنیادهای شیمی سبز میتوان به طراحی فرایندهای شیمیایی کم‌آسیب‌تر اشاره کرد. شیمیدانها در جایی که امکان دارد باید شیوه‌ی را طراحی کنند تا موادی را به کار برد یا تولید کند که زهرآگینی کم‌تری برای آدمی یا محیط زیست داشته باشند.اغلب برای یک دگرگونی شیمیایی واکنشگرهای گوناگونی وجود دارد که از میان آنها میتوان مناسب‌ترین را برگزید.
4. طراحی مواد و فراورده‌های شیمیایی سالم‌تر
فراورده‌های شیمیایی باید به گونه‌ای طراحی شوند که با وجود کاهش زهرآگینی‌شان کار خود را به‌خوبی انجام دهند. فراورده‌های جدید را میتوان به گونه‌ای طراحی کرد که سالم‌تر باشند و در همان حال، کار در نظر گرفته شده برای آنها را به‌خوبی انجام دهند.
5. بهره‌گیری از حلال‌ها و شرایط واکنشی سالم‌تر
بهره‌گیری از مواد کمکی(مانند حلال‌ها و عامل‌های جداکننده) تا جایی که امکان دارد به کم‌ترین اندازه برسد و زمانی که به کار می‌روند از گونه‌های کم‌آسیب‌رسان باشند. دوری کردن از جداسازی در جایی که امکان دارد و کاهش بهره‌گیری از مواد کمکی، در کاهش فراورده‌های بیهوده کمک زیادی می‌کند.
6. افزایش بازده انرژی
افزایش بازده انرژی از دیگر بنیادهای شیمی سبز است.نیاز به انرژی در فرایندهای شیمیایی از نظر اثر آنها بر محیط زیست و اقتصاد باید در نظر گرفته شود و به کم‌ترین میزان خود کاهش یابد. اگر امکان دارد، روش‌های ساخت و جداسازی باید به گونه‌ای طراحی شود که هزینه‌های انرژی مرتبط با دما و فشار بسیار بالا یا بسیار پایین به کم‌ترین اندازه‌ی خود برسد.
7. بهره‌گیری از مواداولیه‌ی نوشدنی
دگرگونی‌های شیمیایی باید به گونه‌ای طراحی شوند تا از مواد اولیه‌ی نوشدنی بهره گیرند. فرآوردههای کشاورزی یا فرآوردههای بیهوده‌ی فرآیندهای دیگر، نمونه‌هایی از مواد نوشدنی هستند. تا جایی که امکان دارد، این گونه مواد را به‌جای مواد اولیه‌ای که از معدن یا سوخت‌های فسیلی به دست می‌آیند، به کار بریم.
8. پرهیز از مشتق‌های شیمیایی
مشتق‌گرفتن(مانند بهره‌گیری از گروه‌های مسدودکننده یا تغییرهای شیمیایی و فیزیکی گذرا) بایدکاهش یابد، زیرا چنین مرحله‌هایی به واکنشگرهای اضافی نیاز دارند که می‌توانند فراورده‌های بیهوده تولید کنند. توالی‌های جایگزین می‌توانند نیاز به گروه‌های حفاظت‌کننده یا تغییر گروه‌های عاملی را از بین ببرند یا کاهش دهند.
9 -و …
کوشش‌ها و دستاوردهای شیمی سبز
شیمیدان‌های شیمی سبز در پی آن هستند که روندهای شیمیایی سالم‌تری را جایگزین روندهای کنونی کنند یا با جایگزین کردن مواد اولیه‌ی سالم‌تر یا انجام دادن واکنش‌ها در شرایط ایمن‌تر، فراورده‌های سالم‌تری را به جامعه هدیه دهند. برخی از آن ها می‌کوشند شیمی را به زیست‌شیمی نزدیک کند، چرا که واکنش‌های زیست‌شیمیایی طی میلیون‌ها سال رخ داده‌اند و چه برای آدمی و چه برای محیط زیست، چالش‌ها نگران کننده‌ی به وجود نیاورده‌اند. بسیاری از این واکنش‌ها در شرایط طبیعی رخ می‌دهند و به دما و فشار بالا نیاز ندارند. فراورده‌های آنها نیز به آسانی به چرخه‌ی مواد بازمی‌گردند و فراورده‌های جانبی آنها برای جانداران سودمند هستند. الگو برداری از این واکنش‌ها می‌تواند چالش‌های بهداشتی و زیست‌محیطی کنونی را کاهش دهد.
منبع: تلخیص از academist.ir،bedanid
امیدواریم از این مطلب بهره کافی را برده باشید ، بزودی با شما همراه خواهیم بود در یک مطلب تازه تر از دنیای علم و فناوری
مجله اینترنتی گلثمین آرزوی بهترینها را برای شما دارد.
