Κωνσταντίνος Πούλος Τμήμα Χημείας Πανεπιστήμιο Πατρών

Παρουσίαση με θέμα: "Κωνσταντίνος Πούλος Τμήμα Χημείας Πανεπιστήμιο Πατρών"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Κωνσταντίνος Πούλος Τμήμα Χημείας Πανεπιστήμιο Πατρών
Πράσινη Χημεία Καινοτομίες Ανταγωνιστικότητα Βιώσιμη Ανάπτυξη Κωνσταντίνος Πούλος Τμήμα Χημείας Πανεπιστήμιο Πατρών Ελληνικό Δίκτυο Πράσινης Χημείας

2 Προσφορά της Χημείας Αντιβιοτικά και άλλα φάρμακα
Ο ρόλος της Χημείας στην Κοινωνία Προσφορά της Χημείας Αντιβιοτικά και άλλα φάρμακα Λιπάσματα και γεωργικά φάρμακα Πλαστικά Νάϋλον, ραιγιόν, πολυεστέρες και άλλα συνθετικά υλικά Βενζίνη και άλλα καύσιμα Καθαρισμός νερού

3 Ανάπτυξη Επιστήμης της Χημείας και της Τεχνολογίας Η Χημεία είναι βασικός παράγοντας ανάπτυξης κάθε βιομηχανοποιημένης χώρας διότι μέσω της Χημικής Βιομηχανίας προσφέρει όλα εκείνα τα αγαθά που απολαμβάνει σήμερα η κοινωνία μας στα πλαίσια της Ποιότητας Ζωής.

4 Η Κοινωνία διαπιστώνει
20ος αιώνας Απεριόριστη Ανάπτυξη Η Κοινωνία διαπιστώνει ότι η απεριόριστη ανάπτυξη είχε δυσμενείς και μετρήσιμες επιδράσεις στο περιβάλλον και τον άνθρωπο. Βιωσιμότητα Και αναζητά τη μαγική λέξη του 21ου αιώνα

5 Διεθνείς διασκέψεις/συμφωνίες
Ευαισθητοποίηση της Κοινωνίας Διεθνείς διασκέψεις/συμφωνίες Παγκόσμια Διάσκεψη της Στοκχόλμης Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ Παγκόσμια συμφωνία για οργανικούς ρυπαντές που παραμένουν στο περιβάλλον Διακήρυξη του Rio / Angeda 21 Κυότο Γιοχάνεσμπουργκ

6 Βιωσιμότητα ή Αειφορία ή Βιώσιμη Ανάπτυξη
Παγκόσμια Διάσκεψη του Ρίο (1992) Πρωτοβουλία ΟΗΕ και 170 κράτη υπέγραψαν: ♦ Διακήρυξη του Ρίο ♦ Agenda 21

7 Βιωσιμότητα Φροντίδα και καθήκον μας για ασφαλές μέλλον των απογόνων μας, των μελλοντικών γενεών και της ίδιας της γης.

8 Agenda 21 Συνδιάσκεψη Ρίο Βασικοί παράγοντες της Βιωσιμότητας είναι:
Το υγιές περιβάλλον και η ανθρώπινη υγεία Σταθερή οικονομία που χρησιμοποιεί ενέργεια και πρώτες ύλες αποδοτικά Κοινωνικά και πολιτικά συστήματα που οδηγούν σε μία δίκαιη κοινωνία. Agenda 21 Συνδιάσκεψη Ρίο

9 Η Χημεία μπορεί να δώσει τη λύση
Πράσινη Χημεία

10 Είναι μία νέα Φιλοσοφία της Χημείας που βασίζεται στην Πρόληψη
Πράσινη Χημεία Είναι μία νέα Φιλοσοφία της Χημείας που βασίζεται στην Πρόληψη «Προλαμβάνω την ρύπανση στην πηγή και δεν την αντιμετωπίζω μετά την δημιουργία της»

11 Green Chemistry Sustainable Chemistry
Πράσινη Χημεία « Πράσινη Χημεία είναι η χρησιμοποίηση ενός συνόλου αρχών με την εφαρμογή των οποίων μειώνεται ή εξαλείφεται η χρήση ή η δημιουργία επικίνδυνων ουσιών στις διεργασίες σχεδιασμού, παραγωγής και εφαρμογής των χημικών προϊόντων» Paul T. Anastas Green Chemistry Sustainable Chemistry

12 Πράσινη Χημεία Στόχοι της Πράσινης Χημείας: είναι η μείωση επικίνδυνων ουσιών που σχετίζονται με προϊόντα και διεργασίες που είναι απαραίτητα όχι μόνο για την διατήρηση της Ποιότητας Ζωής που έχει πετύχει η κοινωνία μέσω της Χημείας αλλά και η περαιτέρω προώθηση των τεχνολογικών επιτευγμάτων της Χημείας κατά τρόπο βιώσιμο.

13 Εργαλεία της Πράσινης Χημείας

14 Οι 12 αρχές της Πράσινης Χημείας
Πρόληψη Οικονομία Ατόμου  Λιγότερο επικίνδυνες χημικές συνθέσεις  Σχεδιασμός ασφαλέστερων χημικών προϊόντων Ασφαλέστεροι διαλύτες και βοηθητικά μέσα  Σχεδιασμός για ενεργειακή αποτελεσματικότητα  Χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών  Μείωση ενδιαμέσων παραγώγων Κατάλυση  Σχεδιασμός αποικοδομήσιμων προϊόντων  Ανάλυση πραγματικού χρόνου για πρόληψη της ρύπανσης Ασφαλέστερη χημεία για την πρόληψη ατυχημάτων

15 Χρησιμοποίηση Προϊόντος
Αξιολόγηση Κύκλου Ζωής(Life Cycle Assessment, LCA Ε Πρώτες Ύλες Πράσινη Χημεία Υ Παρέμβαση σε όλα τα στάδια ζωής των προϊόντων Ε Παραγωγή Προϊόντος Α Υ Α Ν Κ Υ Λ Ω Σ Η Διανομή Προϊόντος Ε Ε Α Υ Ε Χρησιμοποίηση Προϊόντος Α Τέλος Ζωής Προϊόντος Α Επαναχρησιμοποίηση E = Ενέργεια Υ = Αναλώσιμα υλικά Α = Απόβλητα Α

16 Εκμετάλλευση των καινοτομιών δίνοντας έξυπνες λύσεις
Πως πραγματοποιούνται όλα αυτά που μας παρουσιάζει η Πράσινη Χημεία; Πράσινη Χημεία Καινοτομίες Πράσινη Χημική Τεχνολογία Εκμετάλλευση των καινοτομιών δίνοντας έξυπνες λύσεις Παραγωγή Χημικών προϊόντων με Καθαρή Τεχνολογία που σημαίνει μείωση της ρύπανσης αύξηση της ασφάλειας και να είναι αποδεκτή από την κοινωνία Βιομηχανία

17 Πολυεπιστημονικότητα
Χημικοί Χημικοί Μηχανικοί Περιβαλλοντολόγοι Μηχανολόγοι Οικονομολόγοι Επιχειρηματίες

18 Πράσινη Χημεία Η επίτευξη των στόχων της Πράσινης Χημείας βασίζεται:
Στα εργαλεία της Πράσινης Χημείας Στην υιοθέτηση και εφαρμογή των 12 Αρχών της Πράσινης Χημείας στην Βιομηχανία Στήριξη από την Πολιτεία, την Βιομηχανία και την Κοινωνία γενικότερα.

19 Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη
Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη Χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και πρώτων υλών. Οι τεχνολογίες που χρησιμοποιεί για την παραγωγή των αγαθών που χρειάζεται ο άνθρωπος δεν βλάπτουν το περιβάλλον ή την ανθρώπινη υγεία.

20 Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη
Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη Μετά τη χρήση τους τα υλικά είναι ανακυκλώσιμα εάν δεν είναι βιοαποικοδομήσιμα σε προϊόντα αβλαβή για τον άνθρωπο και το περιβάλλον.

21 Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη
Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη Βιομηχανικές διεργασίες είναι σχεδιασμένες έτσι ώστε : Δεν παράγονται απόβλητα ή Τα απόβλητα ανακυκλώνονται ή Τα απόβλητα βιοαποικοδομούνται.

22 Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη
Πράσινη Χημεία - Βιώσιμη Ανάπτυξη ΠΡΑΣΙΝΗ ΧΗΜΕΙΑ Όλα αυτά σημαίνουν ότι η Πράσινη Χημεία προλαμβάνει τη ρύπανση πριν να συμβεί, εξοικονομεί χρήματα στην βιομηχανία διότι χρησιμοποιεί λιγότερη ενέργεια, λιγότερα και ασφαλέστερα χημικά με αποτέλεσμα τη μείωση του κόστους για τον έλεγχο της ρύπανσης και διάθεσης των αποβλήτων. Περιβάλλον Κοινωνία Οικονομία ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟ ΟΡΑΜΑ

23 Προϋπόθεση για την ομοιόμορφη ανάπτυξη των τριών πυλώνων που στηρίζεται η Βιώσιμη Ανάπτυξη είναι η στενή συνεργασία και αλληλοστήριξη Ακαδημαϊκή Κοινότητα Πολιτεία Βιομηχανία

24 Τοξικές ουσίες στο περιβάλλον
Μέσα από τη φιλοσοφία της Πράσινης Χημείας και της Πράσινης Χημικής Τεχνολογίας μπορούν να αντιμετωπιστούν παγκόσμια προβλήματα Παραγωγή ενέργειας Αλλαγή κλίματος Μείωση φυσικών πόρων Παραγωγή τροφής Τοξικές ουσίες στο περιβάλλον Καθαρό νερό

25 Η Πράσινη Χημεία προσφέρει καινοτομίες με σχεδιασμό νέων προϊόντων και/ή βελτίωση υπαρχόντων διεργασιών που είναι ελκυστικές για την βιομηχανία διότι: Δεν ρυπαίνουν το περιβάλλον Χρησιμοποιούν αναενώσιμες πρώτες ύλες Μειώνουν τα απόβλητα στην πηγή και δεν απαιτείται τελική επεξεργασία Μειώνουν το κόστος Βελτιώνουν την εικόνα της βιομηχανίας

26 Βιομηχανικές Εφαρμογές
Πράσινη Χημεία Βιομηχανικές Εφαρμογές (Case studies)

27 Ibuprofen Ετήσια παραγωγή 50.000 τόνοι Αναλγητικό
Motrin, Nuprin, Medipren

28 Pfizer Setraline Επανασχεδιασμός διεργασίας Πράσινη Χημεία
Διπλασιασμός απόδοσης Αντικατάσταση των διαλυτών CH2Cl2, THF, τολουολίου και εξανίου από αιθανόλη. Μείωση της χρήσης TiCl4 κατά 140τόνους ετησίως. Μείωση HCl κατά 150τόνους ετησίως. Δραστικό συστατικό του φαρμάκου ZOLOFT® Pfizer

29 Cytovene® Roche Colorado Co. Επανασχεδιασμός διεργασίας Πράσινη Χημεία
Μείωση σταδίων από6 σε 4. Μείωση αντιδραστηρίων και ενδιαμέσων προϊόντων από 22 σε 11. Μείωση υγρών αποβλήτων κατά 1120 τόνοι ετησίως. Μείωση στερεών αποβλήτων κατά 25,3 τόνους ετησίως. Αύξηση τελικής απόδοσης κατά 25%. Αντιϊκό Roche Colorado Co.

30 Taxol Αντικαρκινικό Bristol-Myers Squibb Co. Πράσινη Χημεία
Φυσικό προϊόν: Φλοιός του Pacific yew tree Συνθετικό προϊόν: 20 στάδια. 20 διαλύτες και αντιδραστήρια Καλλιέργειες κυττάρων σε αντιδραστήρες ζύμωσης: Νερό, σάκχαρα, βιταμίνες και ιχνοστοιχεία Μείωση επικίνδυνων χημικών κατά 32 τόνους, Μείωση του κόστους Αντικαρκινικό Bristol-Myers Squibb Co.

31 Επανασχεδιασμός διεργασίας
Πράσινη Χημεία Προγεστερόνη Επανασχεδιασμός διεργασίας Μείωση υδατικών αποβλήτων 79% Μείωση οργανικών μη αποκοδομήσημων αποβλήτων 89% Pharmacia and Upjohn

32 Υδροκινόνη + Πράσινη μέθοδος Κατάλυση Πράσινα οξειδωτικά

33 Ζεόλιθοι (Zeolites) Πράσινη Χημεία Αύξηση απόδοσης Επαναχρησιμοποείται
Παρασκευή Κουμενίου - Mobil Αύξηση απόδοσης Επαναχρησιμοποείται Μη χρήση επικίνδυνων χημικών Λιγότερες πρώτες ύλες Πυριτικά και αργιλικά ιόντα Κρυσταλλική δομή Ομοιόμορφοι πόροι

34 Αδιπικό οξύ Ετήσια παραγωγή τόνοι

35 Ανανεώσιμες πρώτες ύλες Μη τοξικές
Πράσινη σύνθεση Αδιπικό οξύ Γλυκόζη Βιοκατάλυση Ανανεώσιμες πρώτες ύλες Μη τοξικές

36 PLA n Πολυμερή από βιομάζα: Πολυγαλακτικό οξύ (PLA) Δ Καλαμπόκι
Ζύμωση Δ Καλαμπόκι Καταλύτης Films n PLA ‘Ινες Υλικά συσκευασίας

37 Πολύ-υδροξυαλκυλεστέρες (PHA) Βιοαποικοδομήσιμο σε CO2 και H2O
Διάλυμα γλυκόζης PHA Πλαστικό προϊόν Ζύμωση Βιοαποικοδομήσιμο σε CO2 και H2O

38 Πράσινη Χημεία Φυτοφάρμακα φιλικά στο περιβάλλον Spinosad - Dow
CONFIRM® AND MACH® Rohm and Haas Senitron® Dow Agrosciences Termite Colony Elimination system

39 Πράσινη Χημεία ΒΙΟΜΑΖΑ Ένζυμα Βιοκαύσιμα Χημικά Πλαστικά Ίνες Διαλύτες
Λάδια Ένζυμα ΒΙΟΜΑΖΑ

40 Εφαρμογές n Καθαρισμός νερού Μεμβράνες για διάφορες εφαρμογές Τρόφιμα
Εφαρμογές για προϊόντα μαλλιών και περιποίησης δέρματος Φακοί επαφής Διαιτητικές ίνες

41 Χρώμιο, πενταχλωροφαινόλη
Κόλλες ξύλου Συντηρητικά ξύλου Τοξικά Φαινολικές ρητίνες με βάση την φορμαλδεΰδη Χρώμιο, πενταχλωροφαινόλη φορμαλδεΰδη Περιβάλλον Περιβάλλον Πράσινη Χημεία Ρητίνες από φυτικά έλαια ACQ Preserve®

42 Πράσινη Χημεία Βοηθητικά κατάσβεσης πυρκαγιών PYROCOOL
PYROCOOL Technologies Inc.

43 Σύνθεση του 4-ADPA Αντιοξειδωτικό / Αντιοζονολυτικό ελαστικών
Παραγωγή: t/έτος Πρώτη ύλη: Ανιλίνη Πράσινη Χημεία Όχι Οργανοχλωριομένες ενώσεις Μείωση όργανικών αποβλήτων : 74% Μείωση νερού: 94% Αναγεννώμενος καταλύτης Μείωση κόστους Ασφαλέστερη μέθοδος Κλασική Χημεία Οργανοχλωριομένες ενώσεις Επικίνδυνους διαλύτες Μεγάλες ποσότητες αποβλήτων Προϊόν: 4-ADPA

44 Υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα
Εφαρμογές Υπερκρίσιμου διοξειδίου του άνθρακα scCO2

45 Καφές χωρίς καφεΐνη Εκχυλίσματα Λυκίσκου Μπαχαρικών Φυσικών προϊόντων

46 Εκχύλιση φυσικών προϊόντων
Μονάδα παραγωγής

47 Στεγνοκαθαριστήρια scCO2

48 Los Alamos National Lab
Βιομηχανία Ημιαγωγών scCO2 SC Fluids Inc. Los Alamos National Lab

49 CO2 Διογκωμένο πολυστυρόλιο Πράσινη Χημεία Διογκωτικό πολυστυρολίου
Παλαιά μέθοδος: CFC Πράσινη Χημεία CO2 Διογκωτικό πολυστυρολίου Dow Chemicals

50 REACH Registration ,Evaluation, Authorization of Chemicals
Καταχώρηση, Αξιολόγηση, Αδειοδότηση των Χημικών Ουσιών Προστατεύει την υγεία και το περιβάλλον Αυξάνεται η διαφάνεια Ενισχύεται η ανταγωνιστικότητα της Ευρωπαϊκής Χημικής Βιομηχανίας Καλύπτεται το κενό σε πληροφορίες για την ασφάλεια των χημικών Ενημερώνονται Βιομηχανία-Έμπορος-Καταναλωτής και μπορούν να κάνουν τις επιλογές τους Προωθεί την Πράσινη Χημεία Προϋπόθεση ότι συμπεριλαμβάνονται όλα τα χημικά που κυκλοφορούν

51 REACH Registration ,Evaluation, Authorization of Chemicals
Καταχώρηση, Αξιολόγηση, Αδειοδότηση των Χημικών Ουσιών Το REACH προωθεί την Πράσινη Χημεία διότι είναι ο μόνος δρόμος για: Αντικατάστασή των επικίνδυνων χημικών ουσιών από άλλες μη επικίνδυνες. Αυξημένη χρήση ανανεώσιμων πρώτων υλών Μείωση αποβλήτων Πράσινα προϊόντα Ανάπτυξη νέων διεργασιών Ανάπτυξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας

52 τις υψηλότερες οικολογικές και κοινωνικές προδιαγραφές
REACH Registration ,Evaluation, Authorization of Chemicals Καταχώρηση, Αξιολόγηση, Αδειοδότηση των Χημικών Ουσιών Υπάρχουν διαφωνίες όσον αφορά: Κόστος εφαρμογής Επιπτώσεις στην ανταγωνιστικότητα της χημικής βιομηχανίας Μπορούν και πρέπει να ξεπεραστούν εφόσον στόχος είναι: το “Made in Europe” να αντιπροσωπεύει τις υψηλότερες οικολογικές και κοινωνικές προδιαγραφές

53 REACH ΤΟ ΟΡΑΜΑ Registration ,Evaluation, Authorization of Chemicals
Καταχώρηση, Αξιολόγηση, Αδειοδότηση των Χημικών Ουσιών Το REACH όπως έχει ψηφιστεί πρόσφατα είναι ένα βήμα σημαντικό για τον έλεγχο των χημικών ουσιών. Περιβάλλον Κοινωνία Οικονομία ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΤΟ ΟΡΑΜΑ Το ερώτημα είναι κατά πόσο θα προωθήσει την ομοιόμορφη ανάπτυξη των τριών πυλώνων που στηρίζεται η Βιωσιμότητα από την στιγμή που δεν περιλαμβάνονται όλα τα χημικά που κυκλοφορούν.

54 REACH Registration ,Evaluation, Authorization of Chemicals Καταχώρηση, Αξιολόγηση, Αδειοδότηση των Χημικών Ουσιών Το REACH πρέπει να στηριχθεί, έστω και στην παρούσα μορφή του, αλλά ο στόχος είναι να πεισθούν όλοι οι εμπλεκόμενοι για την αναγκαιότητα ενδυνάμωσής του εφόσον οραματιζόμαστε την Βιωσιμότητα.

55 Δεν έχουμε κληρονομήσει τη γη των προγόνων μας
Ο Μικρός Πρίγκιπας του Count Antoine de Saint Exupery Δεν έχουμε κληρονομήσει τη γη των προγόνων μας έχουμε δανειστεί τη γη των παιδιών μας