Зеленая Химия

Химический факультет БГУ

"Зеленая химия" Гурина Марина

Химия ассоциируется у большинства людей с чем-то негативным и изначально, по своей природе вредным, что, конечно же,  является только частью правды. Человечество не замечает, какую пользу приносит вся химия в целом, и поэтому это одна из целей зеленой химии: убедить население в обратном, и доказать что химия может быть полезной и даже жизненно необходимой для будущего земли.

Экстенсивное использование природных ресурсов в XX в. породило множество проблем. И возможно, если бы зеленая химия не начала бы развиваться раньше, то сейчас у нашей планеты не было бы шансов на выживание, но, благодаря большому разнообразию исследований в этом направлении, мы можем все изменить.

Время, в которое выросло мое поколение и поколение моих родителей, является не самым лучшим для окружающей среды и именно поэтому мы должны приложить все усилия, чтобы избавить наш мир от загрязнений, выбросов отходов в атмосферу и в водные массивы, от использования не возобновляемых ресурсов, от истощения пресноводных водоемов, от использования заведомо вредных методов и средств в производстве и лабораториях и т.д.

Всему этому можно привести доказательство. Например, РИА Федерал Пресс (август, 2015) сообщает, что человечество начинает жить на Земле «в долг». С 70-х годов международная группа ученых из проекта Global Footprint Network рассчитывает, сколько ресурсов в год человечество может потратить безнаказанно, поскольку Земля сможет их восполнить. Следуя подсчетам экспертов, на сегодняшний день человечество расходует ресурсов планеты в 1,6 раза больше, нежели та способна дать без ущерба  глобальной экосистеме. Но уже через 15 лет сверхпотребление вырастет в два раза. Хотя Великобритания уже сейчас берет у планеты в три раза больше, чем требуется.

Для предотвращения всех этих проблем уже существует много технологий и методов и это, конечно же, не конец. Большие институты по всему миру работают для достижения прогресса в этом направлении, организуя различные конференции, гранты и премии за всевозможные «зеленые» достижения, а так же мероприятия для привлечения большего внимания людей к этим проблемам.

К примеру, для осуществления последних в России функционирует с 2006 г. Всероссийский фестиваль науки, целью которого представляется «популяризация науки среди самой широкой аудитории для развития уникальных российских научно-популярных проектов».

Один из небольших проектов фестиваля - тысячи ферм в океанах, которые будут производить продовольствие и топливо в больших масштабах из водорослей и рыбы. Как считает Денис Бушнелл, ведущий специалист исследовательского центра НАСА в Лэнгли, морские водоросли, которые будут генетически модифицированы с целью поглощения больших объемов азота из атмосферы, позволят освободить до 68% пресной воды, которую человечество тратит сейчас на сельское хозяйство.

Также существует довольно молодое направление, которое называется «зеленое строительство». Его целью является снижение уровня потребления энергетических и материальных ресурсов на протяжении всего жизненного цикла здания: от выбора участка по проектированию, строительству, эксплуатации, ремонту и сносу. На данный момент можно выделить много интересных идей и разработок, которые могут помочь нашей планете как сейчас, так и в будущем.

Например, ученые в лаборатории  университета Лос-Аламоса изобрели процесс, который использует сверхкритический CO2 в одном из этапов изготовления компьютерный чипов, и это значительно снизило количество химических веществ, энергии, и воды потребляемый в производственном процессе. Следующим успешным примером в развитии зеленой химии является разработка «зеленого» синтеза второго поколения такого препарата, как ситаглиптин. Он является активным ингредиентом в «Джанувиа» (средство для лечения диабета второго типа). Это изобретение привело к ферментативному процессу, который позволил снизить количество отходов, улучшить выход, повысить безопасность, а также позволило исключить необходимость использования металлического катализатора. Ранние исследования показали, что новые биокатализаторы будут также полезны и в производстве других лекарственных средств.

Зеленая химия также занимает не последнее место и в Беларуси. Примером может служить экодом из соломенных кубов.

Самой идее утеплителя из соломы не меньше двухсот лет, отсчет можно вести от изобретения в США пресс-подборщика.Белорусские разработчики попытались сохранить основные достоинства соломенного утеплителя (дешевое и доступное сырье, уникальные теплотехнические характеристики) и избавиться от недостатков (продуваемость соломы, усадка, сложный монтаж).  У проекта достаточно много плюсов:

+       Сам процесс строительства может быть простым: для нашей технологии не нужны квалифицированные рабочие, разве что для фундамента, а сам дом могут построить и два студента. Вариантов собрать его неправильно просто нет.

+       Для представленного дома, по словам разработчиков, достаточно двух электрических нагревателей по 1 кВт. Стоимость отопления экодома средних размеров в пересчете на газ не превысит 2 млн. рублей в год (для домов из традиционных стеновых материалов расходы на отопление в среднем составляют 12 млн.). Важно, что в кубах, кроме пропитки для древесины, нет никакой химии.

+       Дом не нуждается в мощной принудительной вентиляции, срабатывают законы физики. Вся поверхность здания, по сути, является одним большим рекуператором. В результате в доме чистый воздух без теплопотерь, которые характерны для большинства вентиляционных систем.

+       Оштукатуренный соломенный блок выдерживает 120 минут (!) воздействия пламенем, после чего утеплитель лишь обугливается на 2–3 см. Кстати, стальная балка теряет устойчивость при воздействии открытого огня в несколько раз быстрее! Кроме того, общеизвестно, что большинство людей при пожаре гибнут не от огня, а от отравления продуктами горения, при сжигании натурального сырья шансов успеть спастись значительно больше, чем при горении химии. И еще немаловажный факт, при пожаре вас гарантированно не накроет балками и не завалит стенами: в нашей конструкции много связей (как в пчелиных сотах), кусок сгорит — остальное будет стоять.

Единственное, что, возможно, заслуживает внимания,  это необходимость надежно защищать стройматериал на площадке от осадков и стараться максимально быстро завершить строительство. С этим, правда, не должно быть проблем: стандартный срок возведения дома по системе «Экокуб» — два месяца.

И все эти примеры не единичные. Большинство стран уже осознало всю важность зеленых технологий и основных принципов зеленой химии, т.к. как это основа будущего для всех нас. Зеленая химия только начала решать накопившиеся  проблемы, которые возникли за время бездумного траты ресурсов и загрязнения людьми окружающей среды. Значит, возможно, у нас еще осталось время, чтобы изменить будущее, и именно поэтому каждый из нас должен помогать восстановлению планеты.  Потому, что если  помощь будет приходить только со стороны части ее обитателей, наша планеты не сможет быть спасена от разрушения.