Table of Contents
Hóa học xanh là xu hướng sẽ chuyển đổi mạnh mẽ ngành hóa chất trong tương lai. Hóa học xanh sẽ mang lại sự phát triển bền vững cho ngành hóa chất, hãy cùng Đông Á tìm hiểu chi tiết
Giới thiệu Hóa học xanh là gì?
Bạn có bao giờ tự hỏi liệu ngành hóa chất, vốn được xem là một trong những ngành gây ô nhiễm môi trường nhiều nhất, có thể trở nên “xanh hơn” hay không? Câu trả lời là “Hóa học xanh”. Vậy hóa học xanh là gì?
Hóa học xanh hay còn gọi là hóa học bền vững là xu hướng mới trong ngành hóa chất nhằm mục đích giảm thiểu hoặc loại bỏ việc sử dụng và tạo ra các chất độc hại trong quá trình sản xuất hóa chất. Khái niệm này không dừng lại ở việc thay thế các chất độc hại bằng các chất thân thiện với môi trường mà còn bao gồm việc tối ưu hóa quy trình để tiết kiệm năng lượng, giảm chất thải và nâng cao hiệu quả. sử dụng hiệu quả nguyên vật liệu.
Trên thực tế, hóa học xanh đang trở thành một phần không thể thiếu trong chiến lược phát triển bền vững của nhiều quốc gia và doanh nghiệp.
Mục tiêu của hóa học xanh là giảm thiểu hoặc loại bỏ việc sử dụng và tạo ra các chất độc hại ngay từ đầu, giúp bảo vệ con người và môi trường đồng thời giúp tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa quy trình sản xuất. mang lại hiệu quả kinh tế.
Hóa học xanh là gì?
Lịch sử hình thành và phát triển hóa học xanh
Vào đầu thế kỷ 20, khi các ngành công nghiệp hóa chất bùng nổ, con người chưa nhận thức được tác động tiêu cực của chúng đến môi trường và sức khỏe con người. Ý tưởng về hóa học xanh bắt đầu hình thành từ những năm 1990, khi các nhà khoa học nhận thấy quy trình sản xuất hóa chất truyền thống có nhiều tác động tiêu cực đến môi trường. Từ đó, khái niệm “hóa học xanh” dần được hình thành và trở thành lĩnh vực nghiên cứu được quan tâm hàng đầu trên toàn thế giới, nhu cầu về một hướng đi mới trong hóa học trở nên cấp thiết.
Năm 1991, Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA) đã đưa ra khái niệm “hóa học xanh”. Đây là bước quan trọng đầu tiên, đánh dấu sự ra đời của một lĩnh vực nghiên cứu mới tập trung vào phát triển các quá trình hóa học ít gây hại cho môi trường.
Ban đầu, hóa học xanh chỉ tập trung vào việc giảm thiểu lượng chất thải và sử dụng hóa chất độc hại trong quá trình sản xuất. Sau đó, cùng với sự phát triển của xã hội, khoa học công nghệ, hóa học xanh ngày càng mở rộng phạm vi nghiên cứu, bao gồm cả việc tìm kiếm nguyên liệu thô tái tạo và phát triển các quy trình sản xuất hiệu quả. hiệu quả năng lượng và thiết kế các sản phẩm thân thiện với môi trường.
Kể từ đó, hóa học xanh đã có những bước tiến mạnh mẽ, với nhiều nghiên cứu, phát minh mới được ứng dụng vào thực tế. Các chính sách và quy định về môi trường ngày càng nghiêm ngặt, cùng với áp lực từ người tiêu dùng và các tổ chức phi chính phủ, đã thúc đẩy các công ty chuyển sang quy trình sản xuất thân thiện với môi trường. hơn.
Sự hình thành và phát triển của hóa học xanh
12 nguyên tắc cơ bản
Hóa học xanh được xây dựng dựa trên 12 nguyên tắc cơ bản sau, giúp hướng dẫn các nhà khoa học và kỹ sư phát triển các quy trình sản xuất hóa chất an toàn hơn và hiệu quả hơn:
Ngăn ngừa chất thải: Ngăn chặn chất thải bị ô nhiễm ngay từ đầu, hơn là xử lý nó sau khi nó phát sinh. Nguyên tắc này nhấn mạnh việc thiết kế quy trình sao cho lượng chất thải phát sinh là tối thiểu.
Thiết kế hóa chất an toàn hơn: Các sản phẩm hóa chất cần được thiết kế an toàn trong suốt vòng đời, an toàn cho con người và môi trường.
Tính kinh tế: Tối ưu hóa các quy trình nhằm tiết kiệm cả năng lượng và nguyên vật liệu nhằm đạt hiệu quả kinh tế cao nhất.
Phương pháp tổng hợp ít nguy hiểm: Áp dụng các phương pháp tổng hợp sử dụng và tạo ra các chất có ít hoặc không có độc tính đối với sức khỏe con người và môi trường.
Dung môi và chất phụ trợ an toàn hơn: Nên sử dụng dung môi và chất phụ gia ít độc hại hoặc không độc hại.
Thiết kế để sử dụng năng lượng hiệu quả: Các quy trình hóa học phải được thiết kế để tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu việc sử dụng năng lượng từ các nguồn không thể tái tạo.
Sử dụng vật liệu tái tạo: Nên sử dụng vật liệu tái tạo để thay thế vật liệu hóa thạch.
Giảm thiểu việc tạo dẫn xuất: Cần giảm thiểu hoặc tránh các quá trình tạo dẫn xuất không cần thiết vì quá trình tạo dẫn xuất sẽ cần thêm thuốc thử và có thể tạo ra chất thải.
Phát triển và sử dụng chất xúc tác: Nên sử dụng chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng và giảm tiêu hao lượng chất phản ứng cần thiết.
Nghiên cứu, tính toán, thiết kế các sản phẩm có khả năng phân hủy sau sử dụng: Sản phẩm hóa chất cần được thiết kế dễ phân hủy sinh học hoặc tái chế, không gây ô nhiễm môi trường.
Phân tích thời gian hữu ích để ngăn ngừa ô nhiễm: Cần phát triển các phương pháp phân tích để tạo điều kiện thuận lợi cho việc giám sát và kiểm soát trong toàn bộ quá trình hóa học nhằm ngăn ngừa ô nhiễm
Trong quá trình hình thành nên lựa chọn hóa chất để giảm thiểu khả năng xảy ra tai nạn, sự cố
12 nguyên tắc cơ bản của Hóa học Xanh
Giới thiệu một số phương pháp hóa học xanh
Để đạt được các mục tiêu của hóa học xanh, các nhà khoa học đã phát triển nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm:
Sử dụng dung môi xanh thân thiện với môi trường: Thay thế các dung môi hữu cơ độc hại như benzen bằng các dung môi xanh như nước, CO2 siêu tới hạn, ethanol dung môi sinh học hoặc dung môi ion.
Phản ứng hóa học không sử dụng dung môi: Trong nhiều trường hợp, phản ứng hóa học có thể diễn ra mà không cần sử dụng dung môi, giúp giảm thiểu chất thải và nguy cơ ô nhiễm.
Sử dụng xúc tác enzyme: Enzyme là chất xúc tác sinh học có khả năng xúc tác cho các phản ứng hóa học trong điều kiện nhẹ nhàng, thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng.
Thiết kế phản ứng xanh: Thiết kế các phản ứng hóa học diễn ra trong điều kiện nhẹ nhàng, không sử dụng nhiệt độ và áp suất cao.
Vi lỏng: Phương pháp này cho phép các phản ứng hóa học được thực hiện trong các kênh vi mô, giúp tiết kiệm nguyên liệu, năng lượng và giảm thiểu chất thải.
Quy trình hóa học tuần hoàn: Đây là các quy trình sản xuất trong đó chất thải tạo ra được tái sử dụng làm nguyên liệu cho các phản ứng khác, giúp tối ưu hóa tài nguyên và giảm thiểu chất thải.
Sử dụng năng lượng tái tạo: tận dụng năng lượng từ mặt trời, gió để cung cấp năng lượng cho quá trình sản xuất.
Phương pháp siêu âm vi sóng
Phương pháp phản ứng vi mô hoặc phương pháp phản ứng vi mô
Kỹ thuật vi lỏng
Hóa học xanh không chỉ là xu hướng mà còn là nhu cầu cấp thiết để bảo vệ môi trường và đảm bảo sự phát triển bền vững. Bằng cách áp dụng các nguyên tắc và phương pháp hóa học xanh, ngành hóa học có thể góp phần tích cực vào việc xây dựng một tương lai xanh hơn cho thế hệ tương lai.
Giáo sưNguyễn Lân Dũnglà nhà khoa học hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực vi sinh vật học (wiki), với hơn nửa thế kỷ cống hiến cho giáo dục và nghiên cứu. Ông là con trai Nhà giáo Nhân dân Nguyễn Lân, thuộc gia đình nổi tiếng hiếu học. Giáo sư giữ nhiều vai trò quan trọng như Chủ tịch Hội các ngành Sinh học Việt Nam, Đại biểu Quốc hội và đã được phong tặng danh hiệu Nhà giáo Nhân dân năm 2010.
Open this in UX Builder to add and edit content