Περιβαλλοντική Επιστήμη και Μηχανική Ι Διάλεξη: Πράσινη χημεία Σπυρίδων Ντούγιας Επίκουρος Καθηγητής ΔΠΘ Τρίτη 15 Δεκεμβρίου 18:00-21:00 Ώρα για εξ’ αποστάσεως.

Παρουσίαση με θέμα: "Περιβαλλοντική Επιστήμη και Μηχανική Ι Διάλεξη: Πράσινη χημεία Σπυρίδων Ντούγιας Επίκουρος Καθηγητής ΔΠΘ Τρίτη 15 Δεκεμβρίου 18:00-21:00 Ώρα για εξ’ αποστάσεως."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Περιβαλλοντική Επιστήμη και Μηχανική Ι Διάλεξη: Πράσινη χημεία Σπυρίδων Ντούγιας Επίκουρος Καθηγητής ΔΠΘ Τρίτη 15 Δεκεμβρίου 18:00-21:00 Ώρα για εξ’ αποστάσεως συνεργασία Πέμπτη 17 Δεκεμβρίου 10:00-11:00 Μέσο επικοινωνίας: Τηλέφωνο 25410 79313

2 Περίγραμμα μαθήματος Πράσινη Χημεία-Ορισμός Αρχές Πράσινης Χημείας Παραδείγματα-Εφαρμογές Πράσινη Χημεία και πρόληψη ρυπάνσεως Πράσινη χημεία και ανθρώπινη υγεία Πράσινη χημεία και οικονομία Πράσινη μηχανική Οικονομο-κοινωνικές πτυχές της Πράσινης Χημείας

3 Πράσινη Χημεία Πράσινη χημεία  σχεδιασμό νέων χημικών προϊόντων και χημικών διεργασιών Σκοπός  περιορισμός της παραγωγής τοξικών και επικινδύνων χημικών που μπορούν να έχουν βλαβερές επιπτώσεις στο περιβάλλον. «Green chemistry»  “Sustainable chemistry”

4 Πλεονεκτήματα-οφέλη: Περιβαλλοντικά Τεχνολογικά Οικονομικά

5 Αναφέρεται: Στο σχεδιασμό Στην κατασκευή Στη χρήση Στην τελική διάθεση

6 Πράσινη χημεία Αλλαγή στην μοριακή δομή  περιορισμό ρυπάνσεως Πολυδιάστατη  αναφέρεται σε όλο το εύρος των πεδίων της επιστήμης της χημείας Καινοτομία στην επιστήμη της χημείας  Μείωση της περιβαλλοντικής υποβάθμισης στην πηγή

7 Πράσινη χημεία Διασφαλίζει: Α) ανθρώπινη υγεία Β) περιβάλλον Μείωση της τοξικότητας των προϊόντων Μείωση τοξικών ρύπων στο περιβάλλον

8 Πράσινη χημεία vs Αντιρρυπαντικές τεχνολογίες Πράσινη χημεία  Προλαμβάνει την ρύπανση Χημικές πρώτες ύλες Διαλύτες Τελικά προϊόντα Αντιρρυπαντικές τεχνολογίες  Μετά την πρόκληση της ρυπάνσεως (εξυγίανση) βιολογικοί καθαρισμοί φίλτρα χημικών-αέριων κ.ά.

9 Πράσινη χημεία  δεν χρησιμοποιεί επικίνδυνα υλικά Πλαστικά  βιοδιασπάσιμα Ανυπαρξία τοξικών συστατικών Παραγωγή μέσω μίας χημικής διεργασίας όπου δεν χρησιμοποιούνται επικίνδυνα χημικά Πλαστικά από πράσινα χημικά  απαλλαγμένα από τοξικούς ρύπους  φιλικά προς το περιβάλλον  εφικτά από οικονομικής πλευράς – μειωμένο κόστος

10 Αρχές Πράσινης χημείας Βασίζεται σε 12 βασικές αρχές:  Υιοθέτηση διαδικασιών σύνθεσης όπου δεν παράγονται απόβλητα ή άλλα τοξικά παράγωγα  Χρησιμοποίηση μεθόδων όπου χρησιμοποιείται το μέγιστο της πρώτης ύλης ώστε να μην παραμείνουν χημικά κατάλοιπα και άλλα υλικά ως απόβλητα  Παραγωγή ενώσεων χωρίς τοξικότητα για το φυσικό και ανθρωπογενές περιβάλλον – ελαχιστοποίηση της τοξικότητας του προϊόντος

11  Παρασκευή χημικών χωρίς τοξικότητα αλλά με μεγάλη αποτελεσματικότητα-δραστικότητα  Χρήση ασφαλών χημικών –αποφυγή διαλυτών, εκχυλιστικών μέσων κ.ά.  Αύξηση της ενεργειακής απόδοσης των χημικών αντιδράσεων μέσω της πραγμάτωσης τους σε χαμηλές θερμοκρασίες και υπό συνθήκες ατμοσφαιρικής πίεσης

12  Χρησιμοποίηση ανανεώσιμων πρώτων υλών: Χρήση πρώτων υλών που είναι ανανεώσιμες (μη συμβατικές). Ως ανανεώσιμες πρώτες ύλες συχνά χρησιμοποιούνται παραπροϊόντα ή απόβλητα από άλλες διαδικασίες.  Αποφυγή χρήσης χημικών παραγώγων: Αποφυγή προσωρινών τροποποιήσεων στις χημικές συνθέσεις. Τα παράγωγα επιφέρουν επιπλέον χρήση αντιδραστηρίων και δημιουργούν μεγάλες ποσότητες αποβλήτων.

13  Χρήση ειδικευμένων καταλυτών ικανών να επιταχύνουν την πραγματοποίηση των χημικών αντιδράσεων με ταυτόχρονη ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση αυτού, έτσι ώστε να μην επιτελούνται στοιχειομετρικές αντιδράσεις που αυξάνουν την ποσότητα των χρησιμοποιούμενων αντιδρώντων  Προτιμάται ο σχεδιασμός χημικών παρασκευασμάτων που αποδομούνται σε μη τοξικές ενώσεις που ανοργανοποιούνται και δεν συσσωρεύονται στο περιβάλλον.

14  Εξάλειψη των παραπροϊόντων κατά την χημική σύνθεση – in situ παρακολούθηση της διαδικασίας  αποφυγή παράπλευρών αντιδράσεων  έλεγχος συνήθως online των παραμέτρων που διέπουν την χημική διαδικασία  ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων  Επιλογή χημικών και της φυσικής τους κατάστασης έτσι ώστε εκτός της μικρής επίπτωσης τους στο περιβάλλον να αποτρέπουν και την περίπτωση χημικού ατυχήματος (διαρροές στον αέρα, σε υδάτινα και χερσαία οικοσυστήματα, αποφυγή περίπτωσης έκρηξης και φωτιάς)

15 Πράσινη χημεία και πρόληψη ρυπάνσεως Pollution Prevention Act: 1990 Ελαχιστοποίηση:  Επικίνδυνων και τοξικών ενώσεων  Άλλων ρύπων Μείωση χημικών και αντιδραστηρίων  εντός των αρχών της πράσινης χημείας

16 Τροποποίηση και καινοτομία στην χρησιμοποιούμενη τεχνολογία  Διαφοροποίηση των χρησιμοποιούμενων τεχνολογικών και ανάπτυξη νέων φιλικών προς το περιβάλλον εφαρμογών  Αλλαγές στην πορεία της χημικής σύνθεσης και των χημικών διεργασιών που λαμβάνει χώρα  Ανασχεδιασμός/τροποποίηση του τελικού προϊόντος της χημικής διεργασίας  Χρήση φιλικών προς το περιβάλλον πρώτων υλών  Βελτίωση των μεθόδων εκπαίδευσης και συντήρησης

17 Ιεραρχικά:  Η ρύπανση πρέπει να ελαχιστοποιείται στην πηγή  Εναλλακτικά, ρύποι πρέπει να διαχειρίζονται με φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο μέσω ανακύκλωσης  Αν δεν ανακυκλώνονται, θα πρέπει να επεξεργάζονται ως απόβλητα με φιλικές προς το περιβάλλον τεχνολογίες  Απόρριψη στο περιβάλλον θα πρέπει να είναι η ύστατη λύση εφόσον γίνεται μετά από κατάλληλη για το περιβάλλον επεξεργασία

18 Προτρέπει:  Πραγματοποίηση χημικών διαδικασιών λιγότερο ενεργοβόρων με μικρότερη κατανάλωση νερού  Χρήση ανανεώσεων πρώτων υλών καθώς και αποβλήτων που βρίσκονται σε αφθονία  Σχεδιασμός χημικών προϊόντων που δύνανται να επαναχρησιμοποιηθούν ή να ανακυκλωθούν –χρήση επαναχρησιμοποιούμενων ή ανακυκλώσιμων χημικών συστατικών  Χημική τροποποίηση των χημικών ενώσεων προ της απόρριψη τους στο περιβάλλον έτσι ώστε να καταστούν λιγότερο τοξικές

19 Χημικά που δεν είναι επικίνδυνα για το περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία: Λιγότερο τοξικά για τους προκαρυωτικούς και ευκαρυωτικούς οργανισμούς Δεν επιδρούν αρνητικά στο οικοσύστημα Δεν συσσωρεύονται στο περιβάλλον και στους οργανισμούς-δεν έχουν μεγάλο χρόνο ημίσιας ζωής Είναι ασφαλείς στους χειρισμούς και οι αντίστοιχες διαδικασίες δεν είναι επικίνδυνες (αποφυγή εκρήξεων και φωτιάς)

20 Πράσινη χημεία και ανθρώπινη υγεία Λιγότερες αέριοι ρύποι  Λιγότερη έκλυση χημικών αερίων  περιορισμός καρδιολογικών, αναπνευστικών και λοιπών προβλημάτων υγείας Προστασία των υδάτινων πόρων  μικρότερες συγκεντρώσεις μικρορύπων και καλύτερη ποιότητα πόσιμου νερού Ασφάλεια εργαζομένων στη βιομηχανία  αποφυγή τοξικών υλικών  Λιγότερη χρήση προστατευτικού εξοπλισμού και περιορισμός του κόστους των μέτρων προφύλαξης  Λιγότερα εργατικά ατυχήματα από πυρκαγιές και εκρήξεις

21 Ασφαλή και υγιεινά καταναλωτικά προϊόντα & Πράσινη χημεία  Μικρότεροι όγκοι αποβλήτων από την βαριά βιομηχανία και την φαρμακοβιομηχανία  Αντικατάσταση προϊόντων όπως προϊόντα προσωπικής φροντίδας με νέα καινοτόμα λιγότερο επικίνδυνα  Παραγωγή ασφαλέστερων μεταποιητικών προϊόντων μέσω περιορισμού τοξικών χημικών π.χ. φυτοφαρμάκων που εισέρχονται στην τροφική αλυσίδα

22 Ασφαλή και υγιεινά καταναλωτικά προϊόντα & Πράσινη χημεία  Εναλλακτικά φυτοπροστατευτικά προϊόντα για την αντικατάσταση των συμβατικών φυτοφαρμάκων μεγάλης τοξικότητας σε υδρόβιους οργανισμούς και μεγάλου χρόνου ημίσιας ζωής  Περιορισμός ενώσεων που επηρεάζουν το ενδοκρινικό σύστημα και που βρίσκονται σε διάφορα συμβατικά προϊόντα προσωπικής φροντίδας

23 Περιβάλλον  Τα πράσινα χημικά μειώνουν τα βλαβερά προϊόντα ή μέσω της πράσινης χημείας δύνανται να ανακτηθούν και να επαναχρησιμοποιηθούν  Μειώνονται οι επιπτώσεις στους ζωντανούς οργανισμούς (φυτικό και ζωικό κεφάλαιο) από την χρήση τοξικών ενώσεων αφού τέτοιες ουσίες δεν χρησιμοποιούνται στις διεργασίες που επιτελούνται κατά την εφαρμογή των μεθόδων της πράσινης χημείας

24 Περιβάλλον  Μείωση των επιπτώσεων του φαινομένου του θερμοκηπίου αφού τέτοιες μέθοδοί δεν συμβάλλουν στις αύξηση των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου και δεν επιβαρύνουν την ατμόσφαιρα (περιορισμός της καταστροφής του στρώματος του όζοντος, κ.λπ.)  Λιγότερο επίδραση στην περιβαλλοντική κατάσταση των οικοσυστημάτων  Περιορισμός των χώρων υγειονομικής ταφής επικίνδυνων αποβλήτων, αφού σκοπός είναι η ελαχιστοποίηση των παραγόμενων παραπροϊόντων-αποβλήτων

25 Πράσινη χημεία και οικονομία  Υψηλότερες αποδόσεις των χημικών αντιδράσεων  κατανάλωση λιγότερων ποσοτήτων πρώτων υλών  Λιγότερα στάδια σύνθεσης  ταχύτερη παραγωγή  την αύξηση της δυναμικότητας της μονάδας  Εξοικονόμηση ενέργειας και μείωση της κατανάλωσης νερού  Μείωση των ποσοτήτων των αποβλήτων και του κόστους διαχείρισης τους  Χρήση φθηνών πρώτων υλών, π.χ. αξιοποίηση αποβλήτων

26 Το προϊόν συνήθως είναι μικρότερο σε ποσότητα σε σχέση με τα συμβατικά αλλά είναι εξίσου για να επιτευχθεί η ίδια λειτουργία Ελαχιστοποίηση συμβατικών καυσίμων, μειώνοντας την εξάρτηση από αυτά, το κόστος αυτών καθώς και τους περιβαλλοντικούς κινδύνους που προκαλεί η εντατική χρησιμοποίηση τους Μικρότερη απαίτηση για χώρο κατά την κατασκευή της χημικής μονάδας Ιχνηλασιμότητα και ασφάλεια ποιότητας – καταναλωτική πίστη Προϊόντα αυξημένης ανταγωνιστικότητας

27 US Green Chemistry Challenge Awards, Clinton & EPA Green Chemistry Programme Aνταγωνιστική προσπάθεια  προώθηση νέων χημικών προϊόντων και διεργασιών  Αποφυγή ρύπανσης  οικονομικά βιώσιμη σύνθεση

28 Kenneth G. Hancock Memorial Students Award in Green Chemistry, 2001 R. A. Brown Jr.  εφαρμογή της πράσινης χημείας σε ιοντικά και υπερκρίσιμα υγρά Πρώτο βραβείο: B. M. Trost (1998) «atom economy» theory  αποφυγή της σπατάλης χημικών ατόμων κατά την χημική σύνθεση-μετατροπή

29 Πολλές επιχειρήσεις επιλέγουν τεχνικές πράσινης χημείας: όχι μόνο για την προστασία του περιβάλλοντος ή για κοινωνική εταιρική ευθύνη  ύπαρξη οικονομο-κοινωνικών ωφελειών Κόστος εφαρμογής των περιβαλλοντικών κανονισμών 150 $ δισεκατομμύρια ετησίως Κόστος διαχείρισης επικίνδυνων αποβλήτων: μεγέθους εκατοντάδων δισεκατομμυρίων δολαρίων http://www.epa.gov/opptintr / greenchemistry / presgcc.htm

30 Οικονομία ατόμου  Ποσοστό των αντιδρώντων που μετατρέπονται σε προϊόντα  Επιλεκτικότητα-εκλεκτικότητα  Απόδοση  λιγότερα υποπροϊόντα - απόβλητα Απόδοση (οικονομία ατόμου)% ΜW προϊόντος *100/MW (Προϊόντος + παραγόμενων αποβλήτων) Roger Sheldon (1992) M. KIDWAI and R. MOHAN (2005) Foundations of Chemistry 7: 269–287

31 CH 3 CH=CH 2 + H 2  CH 3 CH 2 CH 3 καταλύτης Οικονομία ατόμων (%)= 44*100/44= 100% CH 3 CH 2 COOCH 2 CH 3 + CH 3 NH 2  CH 3 CH 2 COONH 2 CH 3 + CH 3 CH 2 OH Οικονομία ατόμων (%)= 87*100/133= 65% Παράδειγμα 1 Παράδειγμα 2 M. KIDWAI and R. MOHAN (2005) Foundations of Chemistry 7: 269–287

32 Οικονομία ατόμων  χρήση καταλυτών  μέταλλα (στοιχεία μεταπτώσεων) Παράδειγμα εμπορικής εφαρμογής: Shell corporation Παρασκευή μεθακρυλικό μεθυλεστέρα μέσω μεθόδων πράσινης χημείας Χρήση καταλύτη Pd  100% οικονομία ατόμων Παλιός τρόπος σύνθεσης  47% οικονομία ατόμων Οικονομία ατόμων  εξαιρετική μείωση των παραπροϊόντων της διαδικασίας σύνθεσης R.A. Sheldon (1997). Catalysis and pollution prevention, Chem. Ind. 12–15,.

33 Παραγωγή και η κατανάλωση ενέργειας  αρνητικές επιδράσεις στο περιβάλλον Χημεία  δέσμευση και μετατροπή της ενέργειας σε ενέργεια δεσμών Χημικά μόρια  αξιοποίηση του ενεργειακού δυναμικού των δεσμών

34 Διαλύτες κατά την οργανική σύνθεση  περίσσεια παραπροϊόντων  παραγωγή αποβλήτων  προβλήματα διαχείρισης αυτών Πραγματοποίηση οργανικών συνθέσεων χωρίς διαλύτες  χρήση μικροκυμάτων  χρήση υπερήχων Περιορισμός της καταναλωμένης ενέργειας

35 Ετερογενείς οργανικές συνθέσεις  Ακινητοποίηση αντιδρώντων σε πορώδη υλικά  Καλύτερη διασπορά των ενεργών θέσεων  Μεγαλύτερη εκλεκτικότητα  Μεγάλες αποδόσεις  Περιορισμένη παραγωγή αποβλήτων

36 Χρήση μικροκυμάτων  Εφαρμογή σε αντιδράσεις υπό στερεά κατάσταση  Tαχέως πραγματοποιήσιμες οργανικές συνθέσεις  Αποφυγή υγρών διαλυμάτων  Χρήση ανοιχτών αντιδραστήρων  Αποφυγή ανάπτυξης υψηλών πιέσεων  Αποφυγή παρατεταμένης θέρμανσης

37 Υπέρηχοι  Εισαγωγή ενέργειας σε χημικά συστήματα  Βελτιώνει τους ρυθμούς πραγματοποίησης των χημικών αντιδράσεων  Εφαρμογή σε ετερογενείς αντιδράσεις υγρού-υγρού  Παράγωγή γαλακτωμάτων εξαιρετικής υφής  Αύξηση της διεπιφανειακής περιοχής μεταξύ υγρών  Αύξηση της επαφής των αντιδρώντων  Αύξηση της ταχύτητας των χημικών αντιδράσεων

38 Βιομηχανία  επενδύει ελάχιστα στην πράσινη χημεία Τα χημικά αγοράζονται και πωλούνται κατά κύριο λόγο με βάση τον λόγο αποτελεσματικότητα ανά τιμή προϊόντος Δεν δίνεται σημασία για τις πιθανές επιπτώσεις τους στην ανθρώπινη υγεία Δεν δίνεται σημασία για τις επιπτώσεις στα οικοσυστήματα κατά τον κύκλο ζωής των χημικών ενώσεων

39 Επικίνδυνες χημικές ουσίες  παραμένουν ανταγωνιστικές βιομηχανική επένδυση στην πράσινη χημεία  υστέρηση Βιομηχανική παραγωγή  Δεν αποτελεί προτεραιότητα Εκπαίδευση  υστέρηση στην εκπαίδευση κατάλληλων επιμορφωμένων επιστημόνων Τεχνολογική επάρκεια  υστέρηση

40 Θετικά νομοθετικά βήματα: Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals  REACH European Commission 2008 U.S. Department of Commerce  2008 Υποχρεώνει τις χημικές βιομηχανίες: Α) να αναφέρουν τυχόν επικίνδυνα χημικά και το βαθμό επικινδυνότητας Β) να παραδίδουν έκθεση πληροφοριών που αφορούν 30.000 χημικά προϊόντα. Γ) Υποβολή εγκρίσεως από τις κρατικές αρχές σχετικά με ουσίες αυξημένης επικινδυνότητας

41 Ολοκληρωμένη πολιτική για τα χημικά επιτρέπει την αναγνώριση των κινδύνων την ιεράρχηση των χημικών ουσιών με βάση την επικινδυνότητα τους

42 Απαιτείται: Ρύθμιση της αγοράς χημικών Επιβράδυνση «πράσινων» πρακτικών στην χημική βιομηχανία Κίνητρα για την εφαρμογή ανταγωνιστικών τεχνικών πράσινης χημείας Επιχορηγήσεις και επενδύσεις προς την κατεύθυνση της πράσινης χημείας Εντατικοποίηση του σχεδιασμού ασφαλέστερων χημικών προϊόντων και πρώτων υλών

43 Εφαρμογές των αρχών της πράσινης χημείας προσφέρουν λύση σε προβλήματα που αφορούν την υγεία το περιβάλλον την οικονομία

44 Πλήρη εφαρμογή αυτών οδηγεί σε αειφόρο ανάπτυξη και βιωσιμότητα αφού μεταφράζεται σε: Λιγότερο τοξικά προϊόντα Εύκολα βιοδιασπώμενα χημικά Ασφαλέστερές πρώτες ύλες Μειωμένες ποσότητες αποβλήτων Λιγότερα επικίνδυνα απόβλητα

45 Οι νόμοι που διέπουν τις χημικές βιομηχανίες καθορίζουν τα κίνητρα/αντικίνητρα καθορίζουν την οικονομική συμπεριφορά στης αγοράς Χρειάζονται νόμοι και πολιτικές που θα: θα παρακινήσουν την ανάπτυξη της πράσινης χημείας Θα αυξήσουν την εμπιστοσύνη του επενδυτικού κόσμου Θα λαμβάνουν αποδοχής από μεγάλο τμήμα της κοινωνίας.

46 Η χημική επιχείρηση δεν είναι ικανή από μόνη της να αντιμετωπίσει τα εμπόδια που υπάρχουν στην αγορά και στην κοινωνία Κίνητρα στο κλάδο των πράσινων χημικών επιχειρήσεων Κανονιστικές μεταρρυθμίσεις Βελτίωση των κινήτρων Προώθηση των πράσινων χημικών προϊόντων Ενίσχυση της πράσινης καινοτομίας και έρευνας Ενημέρωση για τον κλάδο της πράσινης χημείας Εντατική επιμόρφωση – εκπαιδευτικά προγράμματα

47 Η καινούργια πολιτική για την ανάπτυξη του κλάδου της πράσινης χημείας θα πρέπει να επιβάλει  η βιομηχανία των χημικών να παρέχει επαρκή στοιχεία για την υγεία των εργαζομένων και της γύρω περιοχής  να ενημερώνει εκτενώς για τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των επικινδύνων χημικών ουσιών  την κρατική παρέμβαση για τη χρήση χημικών ουσιών που παρουσιάζουν κίνδυνο για την υγεία ή το περιβάλλον και αδικαιολογήτως χρησιμοποιούνται, ενώ υπάρχουν εναλλακτικές ουσίες που μπορούν να τις αντικαταστήσουν  την αποφυγή των οικονομικών φραγμών (καθεστώς φορολόγησης πράσινων χημικών βιομηχανιών, ενισχύσεις, αδειοδοτήσεις κ.λπ.)  την ενίσχυση της τεχνολογικής καινοτομίας

48 Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του κλάδου της πράσινης χημείας (αναφορικά με τις επιχειρήσεις):  Προθυμία  Δυνατότητα  Αύξηση του πελατολογίου Παράγοντες που επηρεάζουν την ανάπτυξη του κλάδου της πράσινης χημείας (αναφορικά με τους καταναλωτές):  Ευαισθητοποίηση  Περιβαλλοντική συνείδηση  Ανταγωνιστικότητα στην τιμή

49 Έλλειψη δεδομένων  όγκος των πωλήσεων  επικινδυνότατα ενός χημικού προϊόντος  χαρακτηριστικά κινδύνου κατά την εφαρμογή ενός χημικού  διασφάλιση της αξιοπιστίας των δεδομένων  χρήση αναδυόμενων μεθόδων πρόβλεψης  τρόποι έλεγχου της τοξικότητας  δεδομένα για το χρόνο έκθεσης

50  Ενιαίος τρόπος πληροφόρησης σχετικά με χημικούς κινδύνους  εφαρμογή αποτελεσματικών τρόπων προστασίας της δημόσιας υγείας  Προστασία και βιωσιμότητα του περιβάλλοντος  Προσπάθεια παρακίνησης για την ανάπτυξη ασφαλέστερων εναλλακτικών λύσεων

51 Πληροφορίες για την έκθεση σε χημικά στους ενδιαφερόμενους:  Εργαζόμενους  Κατοίκους  Τυποποιητές-διακινητές  Καταναλωτές  Ελεγκτικές υπηρεσίες

52 Πράσινη χημεία και πράσινη μηχανική Φαρμακοβιομηχανίες  stirred tank reactors Scale-up  ξεκινώντας από κλίμακα γραμμάριου  αύξηση κατά αρκετές τάξεις μεγέθους (σε τόνους) Συνηθισμένη πρακτική  αύξηση του μεγέθους του αντιδραστήρα Διαδικασία scale-up  χρονοβόρα και δαπανηρή Eπανασχεδιασμός της διαδικασίας  πιο πράσινη και αποτελεσματική στην απαιτούμενη κλίμακα

53 Στόχοι πράσινης χημείας  σε ευθυγράμμιση με την βιομηχανία  Υψηλή ασφάλεια  Μικρή παραγωγή αποβλήτων  Χαμηλή ενεργειακή απόδοση Δεν αποτελούν προτάσεις αλλά απαιτήσεις ενός καλού βιομηχανικού σχεδιασμού Στόχος της πράσινης χημείας και της μηχανικής: Να αντιμετωπιστούν τα παραπάνω ζητήματα νωρίτερα –πριν την έναρξη μιας παραγωγικής διαδικασίας

54 Συνεχούς ροής συστήματα  πράσινο πλεονέκτημα  αυξημένη ασφάλεια  επεκτασιμότητα  απόδοση Σε πολλές περιπτώσεις, οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα σε συστήματα συνεχούς ροής δεν ευνοούνται σε συστήματα διαλείποντος έργου Επηρεάζει την επιλογή του τύπου του αντιδραστήρα

55 Πρέπει να λαμβάνονται υπόψη πλεονεκτήματα για την αλλαγή ενός πλήρους κλίμακας αντιδραστήρα διαλείποντος έργου σε συνεχούς ροής Αξιολόγηση πλεονεκτημάτων και τα μειονεκτημάτων που σχετίζονται με την κάθε τεχνολογία. Συνεχούς ροής συστήματα  Μειωμένος χρόνος  Χαμηλή κατανάλωση ενέργειας  αποφυγή συχνών φορτώσεων και εκφορτώσεων  καθαρισμός αντιδραστήρα

56 Οικονομο-κοινωνικές πτυχές της Πράσινης χημείας Επιδράσεις πράσινης χημείας  Κοινωνικές  Οικολογικές  Αγορά  Επιστημονικές-οργανωτικές Πράσινη χημεία ξεκίνησε στις αρχές της δεκαετίας του 1990  πρωτοβουλία χημικών και υπευθύνων χάραξης πολιτικής Ίδρυση επιχειρηματικών οργανώσεων για την προώθηση της πράσινης χημείας

57 Εύρεση ευκαιριών Πράσινα υλικά/ Πράσινες τεχνολογίες Αξιολόγηση διαδικασιών Iles Α, Mulvihill M.J. (2012). Environ. Sci. Technol. 46, 5643-5649

58 Ανάπτυξη πράσινης χημείας Μεγάλες δυνατότητες της πράσινης χημείας  παραμένουν ανεκμετάλλευτες Ολοκληρωμένη προσέγγιση:  Εξειδικευμένοι εμπειρογνώμονες  Δημιουργία νέων κινήτρων  Αλληλεπίδραση επιστημονικών κλάδων Βιωσιμότητα της πράσινης χημείας απαιτεί συνεργασία χημικών, μηχανικών, περιβαλλοντολόγων/τοξικολόγων, επιστημόνων υγείας και πολιτικών επιστημών, κοινωνιολόγων και οικονομολόγων

59 Greek Chemical Society Award for Contributions to Chemistry, 2002 http://science.house.gov/sites/republicans.science.house.gov/files/document s/hearings/021109Anastas.pdf http://greenchemistry.yale.edu/green-chemistry-green-engineering-defined Καθοριστικό ρόλο στην ανάπτυξη της Πράσινης Χημείας: Paul T. Anastas Center for Green Chemistry and Green Engineering

60 Βιβλιογραφία Anastas, P. T. and Warner, J. C. Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press: New York, 1998. Iles, A., Mulvihill, M.J. (2012). Collaboration across disciplines for sustainability: Green chemistry as an emerging multistakeholder. Environmental Science and Technology, 46 (11), pp. 5643-5649. Kidwai, M., Mohan, R. (2005). Green chemistry: An innovative technology. Foundations of Chemistry, 7 (3), pp. 269-287. Newman, S.G., Jensen, K.F. (2013). The role of flow in green chemistry and engineering. Green Chemistry, 15 (6), pp. 1456-1472. Wilson, M.P., Schwarzman, M.R. (2009). Toward a new U.S. chemicals policy: Rebuilding the foundation to advance new science, green chemistry, and environmental health. Environmental Health Perspectives, 117 (8), pp. 1202-1209. Sheldon, R.A. (1997). Catalysis and pollution prevention. Chemistry and Industry (London), (1), pp. X-15.