DOZN™ kvantitatív zöldkémiai értékelő
A DOZN™ eszköz egy kvantitatív, az iparágban egyedülálló eszköz, amely a zöld kémia 12 alapelvét alkalmazza hasonló vegyi anyagok, szintézisútvonalak és kémiai folyamatok relatív környezetbarátságának összehasonlítására.
Ezt a 12 zöld kémiai alapelvet három fő kategóriába soroljuk: az erőforrás-felhasználás javítása, az energia hatékonyabb felhasználása, valamint az emberre és a környezetre gyakorolt kockázatok minimalizálása. Jelenleg nem vesszük figyelembe a nyersanyagok életciklusának hatásait (azaz a nyersanyag-kitermelést, az előfeldolgozást és a gyártást), de figyelembe vesszük az ilyen anyagok kockázatait és hatékony felhasználását. A termékek teljesítményére vonatkozó eredményeinket megosztjuk ügyfeleinkkel, bemutatva, hogy termékeink hogyan felelnek meg a 12 alapelv mindegyikének, valamint a három fő kategóriának.
A DOZN™ eszköz az adatok felhasználásával segíti vállalatunkat és ügyfeleinket abban, hogy megalapozott döntéseket hozzanak a környezeti lábnyomuk csökkentése, a vegyi anyagok hatékonyságának növelése és a fenntarthatóság előmozdítása érdekében.
A zöld kémia 12 alapelvének algoritmusai – magyarázat
2. Atomgazdaság
Míg az 1. alapelv az összes bevitt anyagra összpontosít, a 2. alapelvhez kidolgozott megközelítésünk arra irányul, hogy olyan lehetőségeket keressünk, amelyekkel csökkenthető a kívánt termék előállításához felhasznált reagens mennyisége.
A 3., 4. és 5. alapelvben a kémiai szintézis különböző összetevőinek – konkrétan a nyersanyagoknak, termékeknek és oldószereknek – mennyiségét és toxicitását egyaránt értékeljük, az itt részletezett módon.
3. Kevesebb veszélyt jelentő kémiai szintézisek
A 3. alapelv tekintetében az a célunk, hogy csökkentsük a termék 1 kg-jára jutó nyersanyagok átlagos mennyiségét és toxicitását. Tisztában vagyunk a toxicitás számos formájával, és megközelítésünket a GHS-hez igazítottuk. A GHS-hez való igazodással optimalizáljuk adatgyűjtési folyamatunk hatékonyságát és globális relevanciáját egyaránt.
4. Biztonságosabb vegyi anyagok kifejlesztése
A 3. alapelvben a kevésbé mérgező alapanyagok használatára helyezzük a hangsúlyt, míg a 4. alapelv esetében ugyanazt a GHS-alapú megközelítést alkalmazzuk, hogy a gyártott termék toxicitására összpontosítsunk. Figyelembe véve, hogy egy kémiai folyamat során több termék is keletkezhet („melléktermékek”), e alapelv alkalmazásakor gondosan figyelembe vesszük mind a termékek, mind a melléktermékek toxicitását.
5. Biztonságosabb oldószerek és segédanyagok
A 3. és 4. alapelv esetében alkalmazott megközelítést felhasználva arra összpontosítunk, hogy csökkentsük a termék kilogrammonként felhasznált oldószerek és egyéb elválasztószerek mennyiségét és toxicitását.
6. Energiahatékonyságra irányuló tervezés
Az energiahatás becslését úgy dolgozzuk ki, hogy figyelembe vesszük, mennyi ideig térnek el a szintézis lépései a környezeti nyomástól és hőmérséklettől.
7. Megújuló alapanyagok felhasználása
Amennyiben lehetséges, elsőbbséget adunk a megújuló alapanyagok használatának. Ezen elv keretében legalább azt rögzítjük, hogy használunk-e bioalapú alapanyagokat.
8. A származékos termékek csökkentése
Tisztában vagyunk azzal, hogy minden derivatizációs lépéshez további reagensekre van szükség, és hogy ez hulladékot eredményezhet. Ezen alapelvvel kapcsolatos célkitűzésünk egy olyan eljárás kidolgozása, amely közvetlenül vagy közvetett módon nyomon követi a derivatizáció során keletkező hulladék mennyiségének csökkenését.
9. Katalízis
Ezen alapelvvel kapcsolatos célkitűzésünk egy olyan folyamat kidolgozása, amely felméri, hogy a katalizátor alkalmazása hol csökkenti a hulladékot – akár közvetlenül, akár közvetett módon. A 9. alapelv kiegészíti a 2. alapelvet, és várhatóan a katalizátorok alkalmazásának konkrét módján keresztül ösztönzi az atomgazdaságosság javítását.
10. A lebomlásra tervezés
A 10. alapelv alkalmazásakor figyelembe vesszük, hogy meg kell vizsgálnunk, egy adott termék könnyen biológiailag lebontható-e, valamint a biológiai lebomlás során keletkező termékek veszélyességét is. Az anyag és a lebomlástermékek esetében alapértelmezésként a GHS környezeti veszélyességi kritériumait alkalmazzuk.
11. Valós idejű elemzés a szennyezés megelőzése érdekében
A 11. alapelv keretében olyan megközelítést alkalmazunk, amely elismeri a folyamatelemző kémiát magukban foglaló folyamatlépések értékét, például a folyamat hőmérsékletének vagy pH-értékének változásait észlelő valós idejű, folyamat közbeni elemzéseket. Tisztában vagyunk azzal, hogy minél hamarabb orvosolják a tervtől való eltéréseket, annál kisebb a valószínűsége annak, hogy a folyamat további hulladékot termeljen vagy további veszélyeket okozzon.
12. A balesetek megelőzését szolgáló, alapvetően biztonságosabb kémia
A 12. alapelv célja, hogy csökkentse a nyersanyagokból származó átlagos fizikai veszélyeket a termék 1 kg-jára vetítve. A GHS fizikai veszélyességi kritériumait alkalmazzuk a veszélytípusok teljes skálájára, ideértve a robbanásveszélyességet, a gyúlékonyságot, az oxidáló hatást és a maró hatást.
Esettanulmány: β-amiláz
A β-amiláz a batátában gyakran előforduló enzim, amely a keményítőt cukorrá hidrolizálja. A DOZN™ eszköz segítségével a β-amiláz gyártási folyamatát áttervezték egy energiahatékony, nem veszélyes, nagyobb hatékonyságú és hozamú folyamattá. Ezzel a DOZN™ pontszám 57-ről 1-re csökkent!