الكيمياء الخضراء

الكيمياء الخضراء

الكيمياء الخضراء فرع جديد من فروع علم الكيمياء، ويهدف إلى تقليل الانبعاثات والنفايات الناتجة عن عمليات التصنيع الكيميائي إلى أقل مدى ممكن، كما يهدف إلى ابتكار مواد كيماوية تعمل كبدائل للمواد الكيماوية الضارة. وهناك تعريف آخر للمنظمة الدولية المتحدة للكيمياء العملية والتطبيقية (IUPAC) وهو:”اكتشاف وابتكار وتصميم وتطبيق للنواتج الكيميائية وكذلك تقليل أو منع استعمال وتكوين المواد الخطرة”.(1)

والطفرة الصناعية التي شهدها العالم في العقود الأخيرة، ومعدلات التنمية المرتفعة نسبيًا التي تحققت في الكثير من دول العالم صاحبها زيادة مضطردة في حجم النفايات الخطرة المتولدة من عمليات التصنيع المختلفة.

” وتتكون الفواقد في صناعات عدة، ففي صناعة الزيوت يفقد ما يقل عن 0.1%، بينما في الصناعة الثقيلة يفقد ما يعادل 1-5%، وفي الصناعة الخفيفة يفقد 5-50%، وفي صناعة الأدوية يبلغ الفاقد 25-100%، أما في الصناعات الحديثة فإن الفاقد يزيد فيها نسبيًا للتركيبات الكيميائية”.(2)

والاتجاه السائد عالميًا الآن هو الحد من انتاج النفايات الكيماوية، وذلك من خلال تطبيق المبادئ الأساسية للكيمياء الخضراء وهي:

1. 1.   سياسة المنع: يفضل منع تكوين المخلفات عن معالجتها أو التخلص منها بعد تكوينها.
2. 2.   اقتصاد الوحدة التركيبية للذرات: يجب أن تصمم طرق التحضير بحيث تندمج معظم المتفاعلات لتكون المنتج النهائى.
3. 3.   تقليل تكوين وتخليق الكيماويات الضارة: يجب أن تصمم طرق التصنيع بحيث تكون المواد البادئة للتفاعل والناتجة لها أقل قدر من السمية أو تكون غير خطيرة إطلاقا على صحة الإنسان وسلامة البيئة. 
4. 4.   تشكيل كيماويات آمنة: يجب أن يتميز المنتج الكيميائى بأعلى درجة من الكفاءة الوظيفية وأقل قدر من السمية.
5. 5.   تراعي أن تكون المذيبات أو الإضافات آمنة: يفضل إجراء التفاعلات بدون استخدام مواد إضافية مثل المذيبات أو مواد الفصل وإذا لزم الأمر يجب أن تكون هذه المواد غير خطيرة.
6. 6.   دراسة كفاءة الطاقة: يجب الأخذ فى الاعتبار احتياج الطاقة نظرا لتكلفتها وتأثيرها البيئى – لذا يكون استخدامها فى أضيق الحدود ويفضل تصميم تفاعلات تجرى فى درجة الحرارة المعتادة .
7. 7.   استعمال المواد الخام سهلة التدوير: يجب أن تكون الخامات التي تحتوي على المواد البادئة، مواد متجددة بدلا من استنزاف الخامات غير المتجددة.
8. 8.   التقليل من المشتقات: يجب ما أمكن تجنب العمليات الكيميائية والفيزيائية غير الضرورية مثل اشتقاق مجموعات بعينها أو إجراء تعديلات مؤقتة فى الجزيئات .
9. 9.   المواد المحفزة: يفضل استخدام عوامل حفز متخصصة عن الاكتفاء باستخدام النسب المتكافئة من المتفاعلات.
10. 10.   تصميم الهدم والتكسير: يجب أن تصمم المنتجات بحيث لا تستقر فى البيئة بعد أداء وظيفتها ويجب أن تكون قابلة للتحلل فى البيئة إلى مواد بسيطة غير ضارة بها.

11. معرفة الوقت الحقيقي لمنع التلوث البيئي: يجب تطوير طرق التحليل الكيميائى لتواكب سير التفاعل لحظيًا. بحيث تراقب وتسيطر على التفاعل قبل تكوين أى مواد خطرة.

12. استعمال الكيمياء الآمنة لمنع المفاجآت: يجب اختيار المواد الكيميائية الآمنة من حيث النوع والتركيب بحيث تقلل بقدر الإمكان احتمال حدوث الحوادث الكيميائية من انطلاق الغازات أو الانفجارات أو الحرائق.(3)