Principi Green Chemistry

1. Principi Green Chemistry Green Chemistry è definita qualunque operazione dedita all’eliminazione o attenuazione di produzione di sostanze nocive derivanti da processi chimici. Si basa sui seguenti principi: • Meglio prevenire l’inquinamento piuttosto che riciclare i prodotti nocivi. • Le reazioni dovrebbero utilizzare tutti gli atomi di reagenti nel prodotto finale. • Se possibile i prodotti non devono essere tossici per l’uomo e l’ambiente . • I composti devono mantenere la loro efficienza pur diminuendo di tossicità. • Diminuire se possibile l’aggiunta di sostanze aggiuntive per il prodotto finale. • Considerare i requisiti energetici dei composti per ridurre l’impatto economico e ambientale. • I composti di partenza dovrebbero essere di origini rinnovabili se possibile. • Si dovrebbero evitare nei processi, modifiche temporanee. • Sarebbe preferibile utilizzare catalizzatori al posto di reagenti stechiometrici, il più selettivi possibile. • Progettare i prodotti in modo che siano degradabili in sostanze innocue. • Sviluppare metodi analitici per evitare la formazione di sostanze pericolose • I prodotti utilizzati nei prodotti chimici devono essere studiati per minimizzare il rischio di incidenti chimici (rilascio nell’ambiente, esplosioni, incendi…). Avanti

2. Le aree della Green Chemistry Oltre ai 12 principi la OCSE (Organizzazione Internazionale per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico) ha prodotto in un convegno tenuto a Venezia nell’ottobre ottobre del 1998 (approvata a Parigi nel 1999) un testo nel quale sono racchiuse le 7 aree di sviluppo per la Green Chemistry: 1)Uso di materie prime rinnovabili o riciclate. 2)Uso di reagenti innocui. 3)Utilizzo di processi naturali. 4)Utilizzo di solventi alternativi. 5)Progettazione di composti chimici più sicuri. 6)Sviluppo di condizioni di reazioni alternative. 7)Minimizzazione del consumo di energia. Fine

3. Uso di materie prime rinnovabili o riciclate: • Questa branca della Green Chemistry si ripropone di trovare ed utilizzare materie prime appunto rinnovabili anziche quelle non rinnovabili. Per rinnovabilità si intende una fonte che si può produrre prima che le scorte della stessa terminino. Perciò il petrolio non può essere considerato una fonte rinnovabile perché impiega milioni di anni per riformarsi. Le Biomasse sono materie prime rinnovabili che si ottengono con l’uso di coltivazioni a crescita rapida ( si possono ottenere Biodisel o Bioetanolo ). Indietro

4. Uso di reagenti innocui • In questo caso la scienza moderna cerca di trovare dei metodi che siano più vantaggiosi possibili, ad esempio cercando reagenti che non siano pericolosi e che allo stesso tempo abbiano caratteristiche catalitiche per minimizzare la produzione di prodotti secondari indesiderati. Ad esempio le reazioni di ossidazione che usano l’aria sono troppo imprevedibili perché troppo veloci o troppo lente e poco selettive, ovvero con grandi produzioni di sottoprodotti indesiderati. La scienza cerca quindi reagenti migliori come ad esempio l’acqua ossigenata o l’ossigeno puro che con appropriati catalizzatori favoriscono reazioni selettive altamente produttive. Indietro

5. Utilizzo di processi naturali • Questa area studia l’utilizzo di processi biologici per ottenere energia rinnovabile senza rischiare di inquinare l’ambiente (essendo sostanze prodotte naturalmente saranno anche semplicemente biodegradabili). Inoltre si parla anche di un notevole risparmio energetico e di risorse: infatti le reazioni biosintetiche sono caratterizzate dal fatto di avere bassi consumi di acqua ed energia, e limitata emissione di CO2 e scarti. Una delle più discusse possibilità di utilizzare processi naturali è appunto quella per la produzione di biocombustibili attraverso la fermentazione microbica di materiali di scarto o prodotti apposta per avere questo utilizzo. Indietro

6. Uso di solventi alternativi • In questo settore si cerca di studiare sempre nuove alternative ai solventi più invasivi per la salute dell’uomo e dell’ambiente (per esempio solventi volatili o clorurati). Ci sono varie alternative a questi solventi come ad esempio utilizzare l’acqua quando e se possibile, oopure si possono utilizzare in fasi distinte che provochino comunque la reazione. Ancora un’altra alternativa è quella di usare prodotti innocui (acqua, anidride carbonica), in fase supercritica, ovvero in particolari situazioni di pressione e temperatura. Indietro

7. Progettazione composti chimici più sicuri • Questa ricerca si occupa grazie a macchinari sofisticati di modellare la molecola, ovvero di eliminare le parti inutili per la reazione che si andrà ad effettuare e che danno alla molecola stessa delle caratteristiche dannose per gli organismi. Tutto ciò può essere fatto se le molecole che vengono modificate non cambiano le loro caratteristiche reattive, ovvero danno la stessa reazione, togliendo gli effetti negativi che verrebbero dati dalla molecola “non modificata”. Indietro

8. Sviluppo di condizioni di reazioni alternative • In questo processo si tratta di intensificare i processi sviluppando situazioni di temperatura, pressione che permettano di sviluppare velocità, selettività e resa della reazione minimizzando la formazione di sotto prodotti. Tutto ciò può essere aiutato da catalizzatori che magari vengano assorbiti da membrane. Se i catalizzatori sono proprio necessari devono essere presenti in minima quantità e se possibile non devono degradarsi ed essere riutilizzabili o riciclabili. Ancora meglio sarebbe dare energia sotto forma di microonde o energia elettromagnetica. Secondo il principio di “atom economy” si dovrebbero inoltre eliminare dal mix tutte quelle sostanze che non vengono incorporate nel prodotto finale. Indietro

9. Minimizzazione del consumo di energia • Questo settore si occupa di studiare nuovi modi per ridurre l’energia da sfruttare per far avvenire delle reazioni determinate. Ormai è noto che il catalizzatore aiuta a risparmiare energia, oppure l’uso di determinati solventi aiuta comunque nello scopo. Ridurre i consumi di energia avrebbe un grande impatto positivo sull’ambiente perché minore energia utilizzata è equivalente a minore combustione di gas o combustibili fossili che con la loro reazione liberano nell’aria anidride carbonica (effetto serra) e formazione di ossidi di azoto (piogge acide e smog fotochimico). Pertanto la riduzione dell’energia utilizzata da una mano anche se indiretta al mantenimento dell’ambiente. Indietro

10. ITTS A.Volta Classe 4ACh