Yeşil Kimya (green chemistry)

Yeşil kimya (sürdürülebilir kimyaya veya döngüsel kimyaya benzer), tehlikeli maddelerin kullanımını ve üretimini en aza indiren veya ortadan kaldıran ürün ve süreçlerin tasarımına odaklanan bir kimya ve kimya mühendisliği alanıdır. Çevre kimyası, kirletici kimyasalların doğa üzerindeki etkilerine odaklanırken, yeşil kimya, yenilenemeyen kaynakların tüketimini azaltmak ve kirliliği önlemek için teknolojik yaklaşımlar dahil olmak üzere, kimyanın çevresel etkisine odaklanır.

Yeşil kimyanın kapsayıcı hedefleri - yani moleküllerin, malzemelerin, ürünlerin ve süreçlerin kaynak açısından daha verimli ve doğası gereği daha güvenli tasarımı - çok çeşitli kapsamlarda izlenebilir.

İlkeler

1998'de Paul Anastas ve John C. Warner, yeşil kimya uygulamalarına rehberlik edecek bir dizi ilke yayınladılar. On iki ilke, kimyasal üretimin çevre ve sağlık üzerindeki etkilerini azaltmanın çeşitli yollarını ele alıyor ve aynı zamanda yeşil kimya teknolojilerinin geliştirilmesine yönelik araştırma önceliklerini de gösteriyor. İlkeler aşağıdaki gibi kavramları kapsar:

·        Ürüne giren ham madde miktarını en üst düzeye çıkaracak süreçlerin tasarımı

·        Yenilenebilir malzeme hammaddelerinin ve enerji kaynaklarının kullanımı

·        Mümkün olduğunda solventler de dahil olmak üzere güvenli, çevreye zarar vermeyen maddelerin kullanılması

·        Enerji verimli süreçlerin tasarımı

·        Atık yönetiminin ideal biçimi olarak görülen atık oluşumunun önlenmesi

Yeşil kimyanın on iki ilkesi:

1.     Önleme: Atıkların önlenmesi, atıkların oluştuktan sonra işlenmesinden veya temizlenmesinden daha iyidir.

2.     Atom ekonomisi: Sentetik yöntemler, süreçte kullanılan tüm malzemelerin nihai ürüne dahil edilmesini en üst düzeye çıkarmaya çalışmalıdır. Bu, sonuç olarak daha az atık üretileceği anlamına gelir.

3.     Daha az tehlikeli kimyasal sentezler: Sentetik yöntemler, insanlara ve/veya çevreye toksik maddelerin kullanılmasından veya üretilmesinden kaçınmalıdır.

4.     Daha güvenli kimyasallar tasarlamak: Kimyasal ürünler, mümkün olduğu kadar toksik olmayan, istenen işlevi sağlayacak şekilde tasarlanmalıdır.

5.     Daha güvenli solventler ve yardımcı maddeler: Yardımcı maddelerden mümkün olduğunca kaçınılmalı, kullanılması gereken durumlarda ise mümkün olduğu kadar tehlikesiz olmalıdır.

6.     Enerji verimliliğine yönelik tasarım: Enerji gereksinimleri en aza indirilmeli ve işlemler mümkün olduğunca ortam sıcaklığı ve basıncında yürütülmelidir.

7.     Yenilenebilir hammaddelerin kullanımı: Bunu yapmanın pratik olduğu durumlarda, yenilenebilir hammaddeler, yenilenemeyenlere tercih edilir.

8.     Türevlerin azaltılması: Koruma gruplarının kullanımı gibi gereksiz türev üretimi en aza indirilmeli veya mümkünse kaçınılmalıdır; bu tür adımlar ek reaktifler gerektirir ve ek atık oluşturabilir.

9.     Kataliz: Bir reaksiyonu tekrarlamak için küçük miktarlarda kullanılabilen katalitik reaktifler, stokiyometrik reaktiflerden (bir reaksiyonda tüketilenler) daha üstündür.

10.  Bozulma için tasarım: Kimyasal ürünler çevreyi kirletmeyecek şekilde tasarlanmalı (işlevleri tamamlandığında zararlı olmayan ürünlere parçalanmaları gerekir).

11.  Kirliliğin önlenmesi için gerçek zamanlı analiz: Tehlikeli maddeler oluşmadan önce gerçek zamanlı, süreç içi izleme ve kontrole izin verecek analitik metodolojilerin daha da geliştirilmesi gerekmektedir.

12.  Kaza önleme için doğası gereği daha güvenli kimya: Mümkün olduğunda, prosesteki maddeler ve bu maddelerin formları patlama, yangın ve kazara salınım gibi riskleri en aza indirecek şekilde seçilmelidir.


(a) Yeşil kimyanın 12 ilkesi (Thibaut Istasse), (b) farklı yeşil solvent türleri.(Srishti Dwivedi)

 

17 Eylül 2023

 

GERİ (kimyanın dalları)
GERİ (kimya)