الكيمياء الخضراء — مبادئ الكيمياء الخضراء والكيمياء المستدامة — المستوى الجامعي

مقدمة في الكيمياء الخضراء

الكيمياء الخضراء (Green Chemistry) والمعروفة أيضا بالكيمياء المستدامة هي فلسفة تهدف إلى تصميم المنتجات والعمليات الكيميائية التي تقلل أو تلغي استخدام وإنتاج المواد الخطرة. أسسها الكيميائيان بول أناستاس وجون وارنر عام 1998.

مبادئ الكيمياء الخضراء الاثنا عشر

1. الوقاية: منع إنتاج النفايات أفضل من معالجتها بعد تكوينها. 2. الاقتصاد الذري: تصميم طرق تخليق تدمج أكبر قدر من المواد المتفاعلة في المنتج النهائي. 3. تخليق أقل خطورة: تصميم عمليات تستخدم وتنتج مواد ذات سمية قليلة أو معدومة. 4. تصميم مواد أكثر أمانا: إنتاج مواد فعالة مع أقل درجة سمية ممكنة.

5. المذيبات الآمنة: تقليل استخدام المذيبات والمواد المساعدة أو استبدالها ببدائل آمنة. 6. كفاءة الطاقة: تصميم عمليات موفرة للطاقة في درجة حرارة وضغط عاديين. 7. المواد المتجددة: استخدام المواد الأولية المتجددة بدلا من المستنفذة. 8. تقليل المشتقات: تقليل خطوات التخليق غير الضرورية.

9. الحفز: تفضيل الحفازات الانتقائية على الكواشف المتكافئة. 10. قابلية التحلل: تصميم منتجات قابلة للتحلل بعد استخدامها. 11. الرصد اللحظي: تطوير طرق تحليلية لرصد التلوث في الوقت الحقيقي. 12. السلامة: تصميم عمليات آمنة لتقليل مخاطر الحوادث الكيميائية.

تطبيقات الكيمياء الخضراء

البوليمرات القابلة للتحلل: إنتاج البلاستيك الحيوي من النشاء والسليلوز. المذيبات الخضراء: استخدام ثاني أكسيد الكربون فوق الحرج (Supercritical CO2) والماء كمذيبات صديقة للبيئة. الحفز الضوئي: استخدام الضوء لتحفيز التفاعلات بدلا من الحرارة العالية. الوقود الحيوي: إنتاج الوقود من الكتلة الحيوية المتجددة.

الخلاصة

الكيمياء الخضراء تمثل مستقبل الصناعة الكيميائية المستدامة، حيث توازن بين الحاجة للمنتجات الكيميائية وحماية البيئة وصحة الإنسان.

للاستزادة، اقرأ علوم البيئة: التلوث البيئي، ودرس الطاقات المتجددة: الشمسية والريحية والمائية.