Beispiele für grüne Chemie

Grüne Chemie will umweltfreundliche Produkte und Verfahren entwickeln. Dies kann bedeuten, dass der Abfall, den ein Prozess verursacht, reduziert wird, indem erneuerbare Materialien verwendet werden, die für die Herstellung eines Produkts erforderliche Energie gesenkt wird usw. Die US-Umweltschutzbehörde (EPA) fördert eine jährliche Herausforderung für die innovativsten Erfindungen der Grünen Chemie, und Sie können Beispiele finden der grünen Chemie in vielen der Produkte, die Sie kaufen und verwenden. Hier sind einige interessante Errungenschaften der nachhaltigen Chemie:

Biologisch abbaubare Kunststoffe

Kunststoffe, die aus umweltfreundlichen erneuerbaren Quellen hergestellt werden, sowie einige moderne Kunststoffe sind biologisch abbaubar. Die Kombination von Innovationen verringert unsere Abhängigkeit von Erdölprodukten, schützt Mensch und Tier vor unerwünschten Chemikalien in alten Kunststoffen und reduziert Abfall und Umweltbelastungen.

• Wissenschaftler von NatureWorks in Minnetonka, Minnesota, stellen Lebensmittelbehälter aus einem Polymer namens Polymilchsäure her, das unter Verwendung von Mikroorganismen hergestellt wird, um Maisstärke in ein Harz umzuwandeln. Das resultierende Polymer wird verwendet, um steifen Kunststoff auf Erdölbasis zu ersetzen, der in Joghurtbehältern und Wasserflaschen verwendet wird.

Fortschritte in der Medizin

Die Herstellung von Arzneimitteln ist zum Teil wegen der komplizierten und genauen Synthesemechanismen, die zur Herstellung einiger Arzneimittel erforderlich sind, teuer. Grüne Chemie zielt darauf ab, Produktionsprozesse zu rationalisieren, die Umweltauswirkungen von Arzneimitteln und ihren Metaboliten zu verringern und die Verwendung toxischer Chemikalien in Reaktionen zu minimieren.

• Professor Yi Tang von der University of California entwickelte ein verbessertes Syntheseverfahren zur Herstellung von Zocor®, dem Markennamen des Arzneimittels Simvastatin zur Behandlung von hohem Cholesterinspiegel. Beim vorherigen Verfahren wurden gefährliche Chemikalien verwendet und eine große Menge giftiger Abfälle freigesetzt. Professor Tangs Verfahren verwendet ein technisches Enzym und ein kostengünstiges Ausgangsmaterial. Die Firma Codexis übernahm dann den Mechanismus und optimierte den Enzym- und Synthesevorgang, so dass das Medikament sicherer, kostengünstiger und umweltfreundlicher hergestellt werden konnte.

Forschung und Entwicklung

Die wissenschaftliche Forschung verwendet eine Reihe von Techniken, die gefährliche Chemikalien verwenden und Abfälle in die Umwelt abgeben. Neue umweltfreundlichere Verfahren halten Forschung und Technologie auf Kurs und machen sie gleichzeitig sicherer, billiger und weniger verschwenderisch.

• Life Technologies hat eine dreistufige Eintopfsynthesemethode für die Polymerasekettenreaktion (PCR) entwickelt, die bei Gentests eingesetzt wird. Das neue Verfahren ist effizienter, verbraucht bis zu 95 Prozent weniger organisches Lösungsmittel und gibt im Vergleich zum herkömmlichen Protokoll bis zu 65 Prozent weniger Abfall ab. Mit dem neuen Verfahren eliminiert Life Technologies jedes Jahr ungefähr 1,5 Millionen Pfund Sondermüll.

Lack- und Pigmentchemie

Grüne Farben gehen weit über die Beseitigung von Blei in Formulierungen hinaus! Moderne Farben reduzieren toxische Chemikalien, die beim Trocknen der Farben freigesetzt werden, ersetzen einige giftige Farben durch sicherere Pigmente und reduzieren Toxine, wenn die Farbe entfernt wird.

• Procter & Gamble und Cook Composites and Polymers formulierten eine Mischung aus Sojaöl und Zucker, um von Erdöl abgeleitete Lackharze und Lösungsmittel zu ersetzen. Formulierungen, die das Gemisch verwenden, setzen 50% weniger gefährliche flüchtige Verbindungen frei.
• Sherwin-Williams entwickelte Acrylalkydfarben auf Wasserbasis, die nur geringe Mengen an flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) enthalten. Die Acrylfarbe wird aus einer Mischung von Acryl-, Sojaöl- und recycelten PET-Flaschen hergestellt.

Herstellung

Viele der Prozesse, mit denen Produkte hergestellt werden, basieren auf giftigen Chemikalien oder könnten optimiert werden, um den Ressourcenverbrauch und die Freisetzung von Abfällen zu verringern. Grüne Chemie will neue Verfahren entwickeln und konventionelle Produktionsmethoden verbessern.

• Faraday hat ein Beschichtungsverfahren entwickelt, um Hochleistungs-Chrombeschichtungen aus dreiwertigem Chrom anstelle von hochgiftigem sechswertigem Chrom herzustellen.