شیمی سبز به معنای ساخت مواد شیمیایی، مواد و فرآیندهای جدید است که سمیت کمتری برای سلامت انسان و محیط زیست دارند. این رویکرد شامل استفاده از منابع تجدیدپذیر، کاهش ضایعات و مصرف انرژی است. مواد شیمیایی سبز در کاربردهای گوناگونی مانند صنایع شیمیایی، صنایع غذایی و نوشیدنی، خودروسازی، بسته‌بندی، ساخت‌وساز، کشاورزی، محصولات مراقبت شخصی و بسیاری موارد دیگر استفاده می‌شوند.
امروزه انواع مختلفی از مواد شیمیایی سبز در بازار موجود است، از جمله:
- الکل‌های زیستی (اتانول زیستی، بوتانول زیستی، متانول زیستی و غیره)
- اسیدهای آلی زیستی (اسید لاکتیک زیستی، اسید استیک زیستی، اسید سیتریک زیستی، اسید آدیپیک زیستی، اسید اکریلیک زیستی، اسید سوکسینیک زیستی و غیره)
- بیوپلیمرها (اسید پلی‌لاکتیک، پلی‌اتیلن زیستی و غیره)
- کتون‌های زیستی
- حلال‌های دارویی زیستی
- بسیاری از اسیدهای آلی دیگر
شیمی سبز بر اساس دوازده اصل اساسی است که توسط انجمن شیمی آمریکا (ACS) مشخص شده است، از جمله:
- پیشگیری از تولید ضایعات
- اقتصاد اتمی (به حداکثر رساندن بهره‌وری از مواد اولیه)
- سنتز شیمیایی کم‌خطرتر
- طراحی مواد شیمیایی ایمن‌تر
- استفاده از مواد شیمیایی و کمکی ایمن‌تر
- طراحی برای بهره‌وری انرژی
- استفاده از مواد اولیه تجدیدپذیر
- کاهش مشتقات (کاهش مراحل غیرضروری در سنتز)
- کاتالیز (استفاده از کاتالیزورها برای کاهش انرژی فعال‌سازی)
- طراحی برای تجزیه (طراحی محصولاتی که در پایان عمر تجزیه شوند)
- تجزیه و تحلیل بلادرنگ برای پیشگیری از آلودگی
- شیمی ایمن‌تر برای پیشگیری از حوادث
مواد شیمیایی سبز از ضایعات گیاهی و حیوانی یا منابع تجدیدپذیر ساخته می‌شوند که دوستدار محیط‌زیست هستند. نگرانی‌های فزاینده زیست‌محیطی به دلیل استفاده بیش از حد از سوخت‌های فسیلی و کمبود منابع مرسوم، تقاضا برای بیودیزل و بیواتانول را به عنوان سوخت‌های جایگزین در بازار افزایش می‌دهد. بازیگران اصلی در صنعت شیمیایی بر تحقیق و توسعه برای تولید سوخت زیستی مبتنی بر جلبک تمرکز دارند.
علاوه بر این، ابتکارات دولت‌های مختلف در سراسر جهان نیز از استفاده از مواد شیمیایی سبز برای کاهش گرمایش جهانی و انتشار کربن حمایت و آن را ترویج می‌کنند. همچنین، قوانین و مقررات دولتی از بیوپلاستیک‌ها حمایت می‌کنند زیرا غیر سمی، دوستدار محیط زیست و به سرعت تجزیه می‌شوند.
بسیاری از صنایع، مانند غذا و نوشیدنی، مراقبت شخصی و غیره، به طور گسترده از مواد بسته‌بندی زیستی در سازمان‌های خود استفاده می‌کنند زیرا به مواد اولیه کمتری، هزینه‌های تولید ارزان و دفع مناسب نیاز دارند.
علاوه بر این، از آنجایی که حلال‌های سبز مواد شیمیایی غیرسرطانی و غیرمخرب لایه اوزون هستند، به سرعت جایگزین حلال‌های مصنوعی مانند تولوئن، استون و زایلن می‌شوند. به طور مشابه، اتخاذ حلال‌های سبز به جای حلال‌های مصنوعی برای کشف و توسعه دارو با استخراج و جداسازی ترکیبات از مخلوط‌ها، آینده مواد شیمیایی سبز را در صنعت داروسازی زیستی شکل می‌دهد.
نوآوری و توسعه بازیگران کلیدی در شیمی سبز
BASF: یک شرکت شیمیایی متعهد به تولید و توسعه طیف وسیعی از فناوری‌های نوآورانه شیمی سبز برای صنایع مختلف، مانند خودروسازی، کشاورزی، ساخت‌وساز و بسیاری دیگر است. در ژوئن 2022، این شرکت فناوری‌های BASF Puristar و BASF Sorbead را برای تصفیه هیدروژن سبز توسعه داد. این فناوری‌ها جریان هیدروژن را از فرآیند الکترولیز آب تصفیه و کم آب می‌کنند و آن را برای مایع‌سازی و حمل و نقل به عنوان منبع انرژی یا ماده اولیه شیمیایی مناسب می‌کنند. علاوه بر این، این شرکت مجموعه کاتالیزورهای Puristar را نیز برای بازیافت پلاستیک معرفی کرده است.
Dow Chemical: یک شرکت چندملیتی مواد شیمیایی است که در تولید طیف گسترده‌ای از مواد شیمیایی، پلاستیک‌ها و محصولات کشاورزی فعالیت دارد. این شرکت چندین محصول و فرآیند نوآورانه شیمی سبز، مانند تولید پلی‌اتیلن با استفاده از مواد اولیه تجدیدپذیر، از جمله ضایعات صنعت کاغذ، توسعه داده است. امسال، بخش مراقبت شخصی این شرکت، شش محصول آرایشی را روانه بازار کرده است که از مواد مشتق شده زیستی و زیست تخریب‌پذیر با کارایی بالا تشکیل شده‌اند. این شرکت همچنین با LVMH Beauty برای تسریع استفاده از بسته‌بندی‌های پایدار ساخته شده از بیوپلاستیک و پلاستیک چرخشی همکاری کرده است.
DuPont: یک شرکت شیمیایی، هدفی را برای سال 2030 تعیین کرده است تا تمام محصولات و فرآیندهای خود را با استفاده از شیمی سبز تولید کند. این شرکت فناوری بازدارنده شعله غیرخطرناک و ایمن‌تر از نظر طراحی BLUEDGE را توسعه داده است و هگزابرموسیکلودودکان (HBCD)، یک بازدارنده شعله خطرناک که قبلاً در عایق فوم پلی استایرن استفاده می‌شد را جایگزین کرده است.
Cargill: یک شرکت آمریکایی است که محصولات زیست‌صنعتی را ارائه می‌دهد که جایگزین محصولات مشتق شده از روغن معدنی با مواد اولیه مشتق شده از گیاهان می‌شوند. بخش زیست‌صنعتی، عوامل ترکیب کننده مبتنی بر گیاهان، سیال دی الکتریک، روغن گیاهی، مخلوط‌های هیدروکلوئیدی، مخلوط‌های بلوکی و بسیاری دیگر را ارائه می‌دهد. این محصولات شامل دکستروز، اسیدهای چرب و حلال‌های خالص کشاورزی، حلال‌های زیستی خالص کشاورزی، روغن غیراشباع چندگانه و بسیاری دیگر است.
Koninklijke DSM NV, Mitsubishi Chemical Holdings Corporation, GF Biochemicals Ltd., Evonik Industries AG: علاوه بر این، بسیاری از شرکت‌ها مانند Koninklijke DSM NV، Mitsubishi Chemical Holdings Corporation، GF Biochemicals Ltd. و Evonik Industries AG بازیگران کلیدی در بازار مواد شیمیایی سبز هستند و به طور مداوم محصولات و فناوری‌های خود را با شیمی سبز نوآوری می‌کنند.
چشم‌انداز آینده: چشم‌انداز در حال تغییر صنعت
دولت‌ها از مفهوم شیمی سبز با ایجاد چارچوب‌های نظارتی و برداشتن گام‌هایی برای ترویج استفاده از محصولات و فرآیندهای سبز و سازگار با محیط زیست حمایت می‌کنند. این شامل مشارکت و همکاری بین صنایع، سازمان‌های غیردولتی و ذینفعان، ایجاد مشوق‌ها و یارانه‌ها و اتخاذ قوانین، مقررات و استانداردهای مطلوب است.
در سال‌های آینده، تحقیق و توسعه سوخت‌های زیستی، بیودیزل، بیوپلاستیک‌ها و سایر مواد شیمیایی، فرصت‌های رشد قابل توجهی را برای بازیگران بازار فراهم می‌کند. چشم‌انداز برای شیمی سبز امیدوارکننده است زیرا شرکت‌ها و دولت‌های بیشتر نیاز به کاهش اثرات زیست‌محیطی فعالیت‌های خود را تشخیص می‌دهند.
شرکت‌ها چگونه می‌توانند استراتژی‌های خود را برای تولید محصولات پایدار با استفاده از شیمی سبز توسعه دهند؟
شرکت‌ها باید با استفاده از یک رویکرد کارآمد، اهدافی را برای توسعه محصولات پایدار تعیین کنند. هر صنعت باید محصولات را برای درک اثرات زیست‌محیطی آنها ارزیابی و تجزیه و تحلیل کند و در تحقیق و توسعه خود برای ایجاد فناوری‌های شیمی سبز سرمایه‌گذاری کند. تحلیل رویکردهای سبزتر رقبا برای صنعت، دوباره یک پارامتر حیاتی برای حرکت به سمت پایداری است. در @IMARC Services Private Limited، ما به شرکت‌ها در شناسایی رقبای خود، استراتژی‌های تجاری و رویکردهای سبزتر برای توسعه محصولات و فناوری‌ها کمک می‌کنیم. ما می‌توانیم مشتریان و تامین‌کنندگان هدفمند را برای بازار مواد شیمیایی سبز کشف کنیم و برنامه‌های بازاریابی قوی ایجاد کنیم. ما می‌توانیم با ارائه اطلاعات در مورد نوآوری‌های رقبا و قوانین و مقررات دولتی کمک کنیم. به این ترتیب، شرکت‌ها می‌توانند با اتخاذ رویکردهای سبز و پایدار، موفقیت و رشد طولانی‌مدت را حفظ کنند.
منبع:
https://www.imarcgroup.com/insight/green-chemistry-the-future-of-the-chemical-industry
