الكيمياء الخضراء.. للحفاظ على الطاقة والحد من النفايات

الكيمياء الخضراء هو مفهوم ظهر في المجتمعات التنظيمية كتطور طبيعي لمبادرات منع التلوث، ويهدف إلى تقليل الانبعاثات الناتجة عن العمليات الكيميائية والقضاء على توليد المواد الخطرة.
يتسع مجال الكيمياء الخضراء ليشمل الحفاظ على الطاقة والحد من النفايات واعتبارات دورة الحياة مثل استخدام المواد المستدامة أو المتجددة.
في منتصف القرن العشرين، بدأت التأثيرات السلبية الناتجة عن إنتاج الأدوية والمنتجات التجارية والمنتجات الخاصة بتحسين حماية المحاصيل في الظهور، حيث انتشر التلوث في العديد من الممرات المائية في العالم وتدهورت الغابات بسبب الأمطار الحمضية.
وحدثت ثقوب في طبقة الأوزون، كما أثرت بعض المواد الكيميائية المستخدمة في التسبب بشكل مباشر بالإصابة بالسرطان بالإضافة إلى نتائج ضارة على البيئة وصحة الإنسان.
وهنا، بدأت العديد من الحكومات في تنظيم عمليات توليد النفايات الصناعية والانبعاثات والتخلص منها، فشكلت الولايات المتحدة الأمريكية وكالة حماية البيئة في عام 1970، والتي كانت مهمتها هي حماية صحة الإنسان والبيئة من خلال وضع وتفعيل القوانين البيئية.
ثم بدأ العمل بالكيمياء الخضراء في التسعينيات في الولايات المتحدة الأمريكية بعد إقرار قانون منع التلوث، حيث تم تغيير السياسة التنظيمية من التحكم في التلوث إلى منع التلوث باعتبار ذلك الاستراتيجية الأكثر فعالية للقضايا المتعلقة بالبيئة.
ويطرح الكيميائيون والمهندسون وسائل لتصميم العمليات الكيميائية والمواد التجارية بطريقة تتجنب على الأقل خلق السموم والنفايات، وبالتالي يمكن تطوير العمليات الكيميائية بطريقة صديقة للبيئة وتمنع التلوث.
مبادئ الكيمياء الخضراء:
في عام 1998، وضع كل من بول أناستاس وجون وارنر، أساتذة في جامعة أكسفورد، 12 بندا لتمكين العلماء والمهندسين من تفعيل هذا المفهوم لحماية البيئة بالإضافة إلى المنفعة الاقتصادية من خلال طرق مبتكرة لتقليل النفايات والحفاظ على الطاقة واكتشاف بدائل للمواد الخطرة.
ويعتبر المنع هو أحد مبادئ الكيمياء الخضراء حيث يفضل منع النفايات بدلا من معالجتها أو تنظيفها، والاقتصاد في الذرة ويجب تصميم أساليب صناعية لتحقيق أقصى دمج لجميع المواد المستخدمة في عملية إنتاج المنتج النهائي، والتقليل من المواد الصناعية الكيميائية الخطرة، كما يجب تصميم أساليب صناعية تستخدم وتولد مواد تمتلك درجة سمية قليلة أو معدومة للحفاظ على صحة الإنسان والبيئة.
وتشمل تصميم أكثر أمانا للمواد الكيميائية يؤثر على وظيفتها المطلوبة بالإضافة إلى تقليل سميته، واستخدام مواد مساعدة مثل المذيبات، ويجب التعرف على التأثيرات البيئية والاقتصادية الخاصة بمتطلبات الطاقة للعمليات الكيميائية وتقليلها، واستخدام المصادر المتجددة، وتقليل استخدام المواد الكيميائية المشتقة حتى لا يتم توليد نفايات.
كما يجب انتقاء المواد الكيميائية قدر الإمكان، وتصميم المنتجات الكيميائية بحيث أن تتحلل بشكل غير ضار للبيئة بعد أدائها لوظيفتها، كما تحتاج الأساليب التحليلية إلى مزيد من التطور يتيح وقت للمراقبة والتحكم في تكوين المواد الخطرة، بالإضافة إلى اختيار مواد تقلل من احتمالية الحوادث الكيميائية بما في ذلك الانفجارات والحرائق والانبعاثات.
وظيفة الكيمياء الخضراء:
يمكن خلق بدائل للمواد الخطرة التي تستخدم في انتاج المنتجات المختلفة من خلال تطبيق الكيمياء الخضراء، كما يمكن تصميم عمليات كيميائية تقلل من النفايات.
ويتم توظيف العمليات التي تستهلك كميات أقل من الطاقة، بالإضافة إلى الحفاظ على النمو الاقتصادي في تقديم المنتجات والخدمات بأسعار معقولة.
مجالات الكيمياء الخضراء:
يتم تطبيق الكيمياء الخضراء في العديد من المجالات مثل الكيمياء التحليلية من خلال تطوير أساليب جديدة لمنع وتقليل الآثار الضارة، والتحكم في انتاج واستخدام وإعادة استخدام وانتشار العناصر المهددة بالانقراض.
كما تعمل الكيمياء الخضراء على تحويل النفايات إلى طاقة ووقود ومواد كيميائية نافعة.