الكيمياء الخضراء أو الكيمياء المستدامة، هي فرع كيميائي يركز على تقليل استخدام المواد السامة أو الحد من تصنيع منتجات تنتج من خلال استخدام طرق كيميائية خطرة، يطبق المجتمع العلمي اليوم الكيمياء الخضراء في جميع مجالات الكيمياء لاكتشاف حلول صديقة للبيئة في أعمالهم البحثية وفي هذا المقال سنتعرف سويًّا على مبادئ الكيمياء الخضراء الاثني عشر المنصوص عليها من الجمعية الكيميائية، وتعتبر هذه المبادئ هي المعيار والدليل لجميع الباحثين العاملين في هذا المجال الذين يريدون تطوير عملية أو تصميم منتج بطريقة آمنة للإنسان ومن خلال منهجية خضراء أقل تلوثًا للبيئة.
المبدأ الأول: منع تكون المخلفات
وكمثال لتوضيح هذا المبدأ أنه يتحتم على أي شخص ألقى بقايا طعام على الأرض تنظيفها، لكن من السهل عدم إحداث مثل هذه الفوضى من البداية، وهذا هو نفس معنى أول مبادئ الكيمياء الخضراء فمن الأفضل منع التلوث من الحدوث قبل الاضطرار لتنظيفها بعد تشكلها.
المبدأ الثاني: تحقيق أقصى قدر من الاقتصاد في الذرة
إن الطريقة الفعالة لمنع تكوين المخلفات هي السماح لجميع المواد الأولية الداخلة في التفاعل أن تساهم في تكوين المنتجات النهائية دون وجود منتجات جانبية غير مرغوب فيها، وتشمل هذه الموادُّ الموادَّ الكيميائية السامة التي تشكل مخاطر صحية للعمال، والموادَّ التي من المحتمل أن تصبح ملوثات للهواء أو الماء وتضر بالبيئة أو الكائنات الحية.
المبدأ الثالث: تصنيع تقنيات كيميائية أقل خطورة
وهذا المبدأ باختصار يتناول أهمية التفكير في وضع منهجية أقلّ سمية لتوليد المواد التي لا تشكل خطرًا على البيئة وصحة الإنسان، وكذلك التأكد من تصميم العملية الكيميائية والمنتجات بطريقة آمنة غير ضارة ولتحقيق ذلك، يتطلب الأمر فهم العلوم الأخرى مثل علم السموم والعلوم البيئية.
المبدأ الرابع: تصميم مواد كيميائية أكثر أمانًا
أما هذا المبدأ فيوضح وجوب أن تكون المنتجات الكيميائية فعالة قدر الإمكان للغرض المحدد لها، ولكن بأدنى حد ممكن من السُّمّية وقد أحرز العلماء الآن تقدُّمًا كبيرًا في تصميم المواد الكيميائية والأساليب الجديدة لاستخدام المواد الكيميائية بحيث يتم الاحتفاظ بالفعالية بل حتى تعزيزها مع تقليل السُّمّية.
المبدأ الخامس: استخدام مذيبات ومواد مساعدة أكثر أمانًا
تستخدم بعض الطرق الكيميائية بالإضافة إلى العديد من عمليات التصنيع المواد المساعدة التي ليست جزءًا من المنتج النهائي كما تضاف بعض المذيبات لإجراء تفاعلات كيميائية. نظرًا لأن هذه الأنواع من المواد قد تنتهي في النهاية كنفايات أو (في حالة بعض المذيبات السامة) تشكل مخاطر صحية، فيجب تقليل استخدام المواد المساعدة إلى الحد الأدنى ويفضل تجنُّبها تمامًا.
المبدأ السادس: تصميم التفاعل باستهلاك أدنى حد من الطاقة
يشكل استهلاك الطاقة تكاليف اقتصادية وبيئية في جميع عمليات التصنيع تقريبًا وبمعنى أوسع، فإن استخراج الطاقة، مثل الوقود الأحفوري الذي يتم ضخه أو حفرة من الأرض، ينطوي على إمكانات كبيرة لإلحاق الضرر بالبيئة. لذلك، يجب التقليل من متطلبات الطاقة، وإحدى الطرق التي يمكن من خلالها القيام بذلك هي استخدام العمليات التي تحدث بالقرب من الظروف المحيطة، بدلًا من ارتفاع درجة الحرارة أو الضغط.
المبدأ السابع: استخدام مواد خام قابلة للتجديد
المواد الخام المستخرجة من الأرض تستنفد ولا يمكن تجديدها بعد استخدامها؛ لذا كلما أمكن يجب استخدام المواد الخام القابلة للتجدد بدلًا من المواد الأولية القابلة للنضوب.
المبدأ الثامن: التقليل من المشتقات الكيميائية
غالبًا ما يكون من الضروري تعديل أو حماية المجموعات على الجُزَئ العضوي أثناء عملية التحضير، مما يؤدي إلى إنتاج منتجات ثانوية غير مدرجة في المنتج النهائي؛ لذا يجب تجنب استخدام مجموعات الحماية في تصنيع المواد الكيميائية بقدر الإمكان وأن تكون الكواشف انتقائية لوظيفتها المحددة.
المبدأ التاسع: استخدام المحفِّزات
تفضيل استخدام الكواشف التحفيزية الانتقائية على الكواشف المتكافئة غير الانتقائية، وذلك لتقليل المخلفات ما أمكن وتقليل الوقت الذي إن طال سيتطلب طاقة أكثر.
المبدأ العاشر: تصميم منتجات قابلة للتحلل
يجب أن يتم تعديل المنتجات الكيميائية التي يجب أن تنتشر في البيئة بحيث تتحلل بسرعة إلى منتجات غير ضارة أو سامة لتكون أكثر أمانًا على الكائنات الحية فلا تتراكم في أجسادها.
المبدأ الحادي عشر: المراقبة الآنية لمنع التلوث
يُعدّ التحكم في “الوقت الحقيقي” للعمليات الكيميائية ضروريًّا للتشغيل الفعال والآمن مع الحد الأدنى من إنتاج النفايات. وقد تم تحقيق هذا الهدف من خلال الضوابط المحوسبة الحديثة. ومع ذلك، فإنه يتطلب معرفة دقيقة لتركيزات المواد في النظام تقاس على أساس مستمر.
المبدأ الثاني عشر: تقليل الحوادث ما أمكن
تشكل الحوادث، مثل الانسكابات والانفجارات والحرائق، خطرًا كبيرًا في الصناعة الكيميائية، حيث تميل إلى نشر المواد السامة في البيئة وزيادة تعرض البشر والكائنات الأخرى لهذه المواد؛ لذا من الأفضل تجنب استخدام أو توليد المواد التي من المحتمل أن تتفاعل بعنف أو تحرق أو تسبب حوادث غير متوقعة في عملية التصنيع.
وختامًا هذه هي مبادئ الكيمياء الخضراء التي ذكرت في كتاب الكيمياء الخضراء والوصايا العشر للاستدامة للمؤلف ستانلي، وهذا رابط شراء الكتاب لمن أراد الاستزادة، وفق الله الجميع لما يحب ويرضى.
موضوعات قد تعجبك
مقال مثير حول ما يسمى بالكيمياء الخضراء وأهم المبادئ التي تقوم عليها
link https://ziid.net/?p=60881