ما هي الكيمياء الخضراء ؟” وأستخداماتها والأستفادة منها
مصطلح الكيمياء الخضراء
أن الله خلق الأرض ومن عليها، وأعطى الإنسان المسؤولية على الأرض وما فيها، وذلك لأنه هو العاقل الوحيد بها، الذي يمتلك الإرادة والفهم، وهي ميراثٌ من الأجداد للآباء، وحفظها ليس رفاهية، ولا من باب الكماليات، بل هي للحفاظ على حياة الأجيال القادمة.
وبناء على هذا السياق، كان هناك حاجة للتأكيد على الحفاظ على كوكب الأرض والعناية به، وتقليل التلوث، واستخدام بدائل نظيفة. ولم يكن هذا الأمر يقتصر على الأفراد والناس في منازلهم، بل أصبح محل اهتمام إحدى فروع العلم وهي الكيمياء، وخاصة أن الكيمياء تعتبر من أكثر الفروع تلويثا للبيئة. لذلك، تم استخدام مصطلح `الكيمياء الخضراء` للإشارة إلى نوع من الكيمياء يساهم في تقليل المخاطر البيئية
الكيمياء الخضراء، أو الكيمياء المستدامة، هي نهج في الكيمياء يهدف إلى منع التلوث أو الحد منه، كما يهدف هذا النهج إلى تحسين كفاءة إنتاج المنتجات الكيميائية عن طريق تعديل تصميم المواد الكيميائية وعملية التصنيع واستخدامها.
يعود تاريخ الكيمياء الخضراء إلى عام 1991، عندما أطلقت وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA) برنامج أبحاث المسارات الاصطناعية البديلة لمنع التلوث تحت رعاية قانون منع التلوث لعام 1990. وقد مثل هذا البرنامج خروجا جذريا عن مبادرات وكالة حماية البيئة السابقة في التأكيد على التخفيض أو القضاء على إنتاج المواد الخطرة
تم توسيع برنامج البحث هذا ليشمل تطوير مذيبات صديقة للبيئة ومواد كيميائية أكثر أمانًا بدلاً من التعامل مع هذه المواد الكيميائية بعد تصنيعها وإطلاقها في البيئة، وأصبح استخدام اسم الكيمياء الخضراء شائعًا عالميًا في عام 1996.
لم يكن هدف قانون منع التلوث في عام 1990 مجرد تنظيم كمية ونوع الانبعاثات، بل كان يهدف إلى فرض قيود على الصناعة لتقليل التلوث الذي يسببها. صرح بول أناستاس، الكيميائي الأمريكي وأحد رواد الكيمياء الخضراء، أنه بتحسين عمليات تصنيع المواد الكيميائية يمكن أن يتم منع إنتاج الملوثات، وهذا هو هدف الكيمياء الخضراء.
كيفية الاستفادة من الكيمياء الخضراء
إن أمر الحفاظ على البيئة ورعايتها لهو أمر هام حيوي، معاصر، تم طرحه منذ فترة، وبالفعل بدأت بعض الدول في الاتجاه نحو منع استخدام بعض المواد الضارة بالبيئة فمنعت كندا بعض المواد البلاستيكية وذلك لأن تلك البلاستيكات لا تتحل في البيئة، وتبقى لتلوث البيئة والشواطيء وتؤذي الكائنات الحية المائية.
يمكن الإشارة إلى أهمية الحفاظ على البيئة من خلال رؤية الصور التي توضح كمية المخلفات التي ينتجها الماء من البحار والمحيطات والأنهار عندما يصل إلى الشواطئ والضفاف
- منع النفايات حيثما أمكن ذلك.
- يهدف تعزيز “الاقتصاد الذري” إلى زيادة كفاءة الإنتاج، وتحقيق تصنيع أقل عدد من المنتجات الثانوية خلال تصنيع المنتج النهائي.
- توليف المنتجات الثانوية الكيميائية الأقل خطورة.
- يتم إعداد المواد الكيميائية بطريقة أكثر أمانًا وصحةً، حيث تكون أقل سمية على الأقل.
- استخدام المذيب أو الملدة التي تساهم بشكل أكبر وأكثر أمانًا في العمليات الكيميائية.
- تحضير عمليات صناعية للكيماويات يتطلب توفر الطاقة.
- استعمال أنواع مواد أولية تتصف بالتجدد.
- قلل أو ابتعد عن استخدام منتجات المشتقات.
- استخدم المحفزات التي تحتاج إلى أقل كمية من المواد لتفاعل كيميائي معين.
تصميم المواد الكيميائية التي تتحلل إلى منتجات غير ضارة بعد استخدامها.
تقوم عملية تطوير التحليل في الوقت الحقيقي للمنتجات الكيميائية بمنع تشكل المواد الخطرة، ويعد هذا الأمر وقفا للتطور قبل حدوث مشكلات، وتعزيز استخدام المواد الكيميائية الأكثر أمانا، مثل استخدام أشكال أكثر أمانا من المواد المختلفة للحد من الحوادث والتعامل مع آثارها بداية منذ البداية وقبل التفاقم
مستقبل الكيمياء الخضراء
ويعد القادم بالنسبة إلى التقنية الخضراء، واستخدام الكيمياء الخضراء هو أكثر ما يفيد البشرية والأرض والبيئة، حتى لا يصبح الإنسان أنانيا بنظرته المحدودة للاستخدامات الحالية، ويمكن توقع المستقبل الواعد للكيمياء الخضراء من خلال تقليل تأثير البيئة السلبي في المعالجة الكيميائية والتصنيع
- تحديث وتوفير التكنولوجيا المفيدة والاقتصادية للصناعات.
- يهدف الحد من الاعتماد على الموارد غير المتجددة وزيادة الاعتماد على الموارد المتجددة.
- معالجة النفايات، وإصلاح البيئة.
- إزالة المواد الكيميائية الخطر.
- امتصاص المواد الخطر في البيئة.
تحتاج صناعة الكيماويات إلى تطوير في ثقافة التعاون المكثف بين مؤسسات المعرفة والصناعة، وتحتاج أيضًا إلى لبنات بناء خضراء جديدة. وتوجد العديد من المعاهد والمرافق البحثية المختصة والمتصلة بكيمبورت أوروبا، ولكل منهذه المعاهد والمرافق قوتها وتركيزها الخاص.
يتم التعاون بين جميع الشركاء لتطوير سلاسل دائرية جديدة للبناء، تتكون من أربعة مكونات، وهي المواد الأولية والمواد الكيميائية الوسيطة والبوليمرات والمواد القابلة لإعادة التدوير.
كل ما هو متاح في بعض الدول الأوروبية، هذه هي الطريقة التي يتجه بها Chemport Europe نحو اقتصاد دائري، حيث تعد مجاري النفايات من شركة ما موارد قيمة لشركة أخرى، وتتم تبادل تدفقات المواد والطاقة حيثما أمكن، ويشكل الشركاء إنتاجا متماسكا ونظاما إيكولوجيا مبتكرا، حيث تقوم شمال هولندا ببناء نظام بيئي مهم حقا، ليس فقط على الصعيد الوطني، ولكن على الصعيد العالمي.
أمثلة على الكيمياء الخضراء
كان المفهوم التقليدي في كيمياء العمليات هو الاستغلال الأمثل لعائد المكان والزمان، وذلك من منظورنا الحديث ، يجب توسيع وجهة النظر المحدودة هذه ، على سبيل المثال يمكن للنفايات السامة أن تدمر الموارد الطبيعية وخاصة وسائل العيش للأجيال القادمة. بالإضافة إلى ذلك ، تعتمد العديد من المواد الأولية لإنتاج المواد الكيميائية على البترول ، وهو ليس مورداً متجدداً.
السؤال الأساسي الذي يجب التركيز عليه هو ما هي البدائل التي يمكن تطويرها واستخدامها. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن نضمن أن الأجيال القادمة ستكون قادرة على استخدام هذه البدائل الجديدة أيضا. يعد “الاستدامة” مفهوما يستخدم للتمييز بين الأساليب والعمليات التي تضمن إنتاجية البيئة على المدى الطويل، وتمكن الأجيال اللاحقة من البشر من العيش على هذا الكوكب. تحظى الاستدامة بأبعاد بيئية واقتصادية واجتماعية.
صاغ بول أناستاس من وكالة حماية البيئة الأمريكية بعض القواعد الأساسية البسيطة لتحقيق الاستدامة في إنتاج المواد الكيميائية، ويُعرف هذا بـ `المبادئ الكيميائية الخضراء`
يتطلب تنفيذ هذه المبادئ الكيميائية الخضراء استثمارًا معينًا، حيث يجب إعادة تصميم العمليات الكيميائية الحالية غير المكلفة للغاية، ومع ذلك، في الأوقات التي تصبح فيها بعض المواد الخام أكثر تكلفة على سبيل المثال، عندما يصبح توافر المعادن الانتقالية محدودًا، وأيضًا زيادة تكاليف الطاقة.
ينبغي سداد تكلفة هذا الاستثمار حيث تصبح العمليات المحسّنة أكثر فعالية من غيرها، لذلك يمكن اعتبار تطوير إجراءات توفير البيئة استثمارًا للمستقبل، مما يساعد أيضًا على ضمان أن الإنتاج يتوافق مع اللوائح والقوانين المحتملة في المستقبل.
تنتج العملية الكيميائية النموذجية منتجات ونفايات من المواد الخام مثل الركائز والمذيبات والكواشف. وإذا كان من الممكن إعادة تدوير معظم الكواشف والمذيبات، فإن تدفق الكتلة يبدو مختلفًا تمامًا.