What is Green Chemistry?: An Ally for Planet Safety
Green chemistry is the science that seeks to develop chemical processes and products that are environmentally friendly, promoting efficiency, safety, and sustainability. There are 350,000 chemical products on the global market. Without chemistry, life as we know it would be impossible, but exceeding the limits of its use will make the Earth’s system unviable. Scientists and eco-entrepreneurs are committed to this type of chemistry, a philosophy that seeks more sustainable processes.
Green chemistry aims to replace polluting processes and products with those that are not harmful. The definition is that simple. In the late 1980s, Paul Anastas and John Warner laid the foundations in their book “Green Chemistry: Theory and Practice,” where they defined twelve principles created as a checklist throughout a product’s lifecycle. That was over thirty years ago. But have we managed to make chemical processes more sustainable since then?
Environment
Eco-friendly Detergents for Laundry: Benefits and Differences from Conventional Ones
More conscious consumers demand home care products that are more sustainable and free from the contaminating petrochemical ingredients found in conventional products. They prefer concentrated formats to reduce packaging and raw material use. However, it’s important to use them with environmental respect.
A life without chemistry would be impossible as we know it today, but the truth is it will also be impossible to live it in 40 years if current practices continue. Therefore, we must turn to green chemistry. There are many ways to implement it, one in each area of chemistry. Photochemistry, for example, is based on the reactions produced by light energy on chemical compounds. Medications are sold in closed boxes and protected packaging to prevent product degradation. Similarly, beers and wines are packaged in amber, green, or blue bottles to prevent the breakdown of flavor and aroma compounds.
New Chemical Contaminants
An international team of researchers has assessed the impact on the stability of the Earth system from the cocktail of synthetic chemicals and other “new entities” (as some researchers refer to new chemical contaminants) that flood the environment. A study claims that the production of these products has increased 50 times since 1950 and is expected to triple by 2050.
The document highlights that chemical pollution has the potential to cause severe problems for ecosystems and human health on various scales. It can also disrupt vital processes of the Earth system upon which human life depends. In fact, chemical pollution was included as one of the nine planetary boundaries.
Chemical Waste Threatens the Planet
Conditions under which chemicals can pose a planetary threat have been specified, and ways in which systemic effects can lead to global problems have been explored, such as in the case of plastics (mixes of non-polymeric and polymeric substances).
Environmental Care
The Benefits of Oceans: Without Them, There Would Be No Planet
The layer of saltwater covering more than 70% of the Earth’s surface regulates the climate, absorbs carbon dioxide (CO2), produces a large part of the oxygen we breathe, and serves as the world’s pantry. However, it faces serious threats, led by global warming and plastic pollution.
The production of new chemical entities is rapidly increasing. The chemical industry is the second-largest manufacturing industry in the world. The extraction of materials as raw materials for new entities is expected to reach 190 million tons by 2060.
According to the study, there are approximately 350,000 chemical products (or mixtures of chemical products) on the global market. Nearly 70,000 have been registered in the last decade; many chemicals (almost 30,000) have only been registered in emerging economies.
Juan Manuel Paz, a professor at the Institute of Biotechnology and Blue Development in the Chemical Engineering Department at the University of Málaga, defines green chemistry as follows: “It is a philosophy, not a branch of chemistry per se. It is a declaration of twelve principles aimed at providing guidance for improving chemical processes in any circumstance (food industry, energy-related issues, etc.). In other words, whenever there is a chemical process involved in an industrial process, it should improve from an environmental perspective. An example of this is the use of plastic bags. From the perspective of green chemistry, alternatives are studied to make any object more environmentally friendly. Sometimes this can be more expensive (for example, the 10 cents for a bag), but that cost is offset by better environmental health.”
The Twelve Principles of Green Chemistry
The twelve principles referred to by Juan Manuel Paz, created by Paul Anastas and John Warner, are as follows:
- Prevent waste generation.
- Atom economy.
- Less hazardous chemical syntheses.
- Design safer chemicals.
- Use safer solvents.
- Minimize energy consumption.
- Use renewable feedstocks.
- Reduce derivatives.
- Use catalytic processes.
- Design for degradation.
- Real-time analysis for pollution prevention.
- Minimize the potential for chemical accidents.
Eco-entrepreneurs on All Continents
In response to the rise of chemicals, eco-solutions or eco-innovations are emerging. A new generation of global eco-entrepreneurs is putting chemicals under scrutiny and offering alternatives.
Responsible Production and Consumption
How the Fashion Industry and Its Consumption Are Becoming More Sustainable
The fashion industry, to contribute to a more sustainable world, requires new industrial processes, technological innovation, criteria for a circular economy, and new models of use and business—such as sharing or renting. All these changes are already underway.
Jacqueline Cruz, co-founder of Le Qara, manufactures leather imitations in a laboratory in Peru. This is vegan “leather.” After witnessing the chemical pollution caused by leather production in her hometown, Arequipa, sisters Jacqueline and Isemar Cruz committed to finding a better solution. Just as yogurt and beer are produced through fermentation, Le Qara produces a liquid from fruit scraps and other plant-based foods, feeding it with microbes that convert it into vegan “leather.” The process does not use hazardous chemicals or heavy metals, such as chromium found in conventional leather tanning, and it avoids the sacrifice of animals.
The technology can be used to mimic any texture, color, hardness, or thickness of skin desired. The material is breathable, like animal skin, and works well in making clothing, bags, and accessories.
Conventionally, disposable diapers end up in landfills or decompose using high-energy thermal processing. But Melvin Kizito is one of three chemists in Nairobi who uses green chemistry to process used disposable diapers without heat, transforming them into an affordable fuel gel.
Disposable diapers are ubiquitous in Kenya, and the creators of LeafyLife only needed to find a use for these wastes. Their benign chemical solution cleans old diapers using 40% less water than other diaper recycling technologies while reducing energy consumption by 30%. The water and energy savings make the project economically viable.
The company is creating a new functional waste management system for diapers and using their plastic components to manufacture building materials like flooring, roofing, and tabletops. At the same time, they produce a low-carbon fuel gel that serves as an ideal alternative to kerosene or charcoal.
Fuente:
¿Qué es la química verde?: un aliado para la seguridad del planeta
La química verde es la ciencia que busca desarrollar procesos y productos químicos que sean amigables con el medioambiente, promoviendo la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad. Hay 350.000 productos químicos en el mercado mundial. Sin la química, la vida sería imposible, pero superar los límites de su uso hará inviable el sistema terrestre. Científicos y eco emprendedores apuestan por este tipo de química, una filosofía que busca procesos más sostenibles.
La química verde es la que intenta cambiar los procesos y productos contaminantes por aquellos que no lo son. La definición es así de sencilla. A finales de los años 80, Paul Anastas y John Warner sentaron sus bases en el libro ‘Green Chemistry: Theory and practices‘, donde definieron doce principios creados como una lista de verificación durante el ciclo de vida de un producto. Aquello fue hace más de treinta años. Pero ¿hemos conseguido hacer los procesos químicos más sostenibles desde entonces?
Detergentes ecológicos para la ropa: beneficios y diferencias con los convencionales
Los consumidores más concienciados demandan productos para el cuidado del hogar más sostenibles y sin los ingredientes petroquímicos contaminantes que incluyen los convencionales. Apuestan por formatos concentrados para reducir la cantidad de envases y materias primas. Pero, atención, también hay que usarlos con respeto medioambiental.
La vida sin química sería imposible tal y como la conocemos hoy, pero lo cierto es que también va a ser imposible vivirla dentro de 40 años si se sigue usando tal y como se está haciendo hoy en día. Por eso hay que recurrir a la química verde. Hay muchas formas de hacerla, una en cada área de la química. La fotoquímica, por ejemplo, se basa en las reacciones que produce la energía lumínica sobre los compuestos químicos. Los medicamentos se venden en cajas cerradas y envases protegidos para evitar que el producto se descomponga. Pero también las cervezas y vinos se venden envasados en ámbar, verde o azul para que los compuestos del sabor y el aroma no se descompongan.
Nuevos contaminantes químicos
Un equipo internacional de investigadores ha evaluado el impacto en la estabilidad del sistema terrestre del cóctel de productos químicos sintéticos y otras “entidades nuevas” (como llaman algunos investigadores a los nuevos contaminantes químicos) que inundan el medioambiente. En un estudio aseguran que ha aumentado 50 veces la producción de estos productos desde el año 1950 y prevén que se triplique para 2050.
El documento pone de manifiesto que la contaminación química tiene el potencial de causar graves problemas a los ecosistemas y a la salud humana a diferentes escalas. También de alterar procesos vitales del sistema terrestre de los que depende la vida humana. De hecho, la contaminación química se incluyó como uno de los nueve límites planetarios.
Los residuos químicos amenazan el planeta
Se han especificado las condiciones en las que las sustancias químicas pueden suponer una amenaza planetaria y se han explorado las formas en las que los efectos sistémicos en cascada llegan a representar un problema global, por ejemplo, en el caso de los plásticos (mezclas de sustancias químicas no poliméricas y poliméricas).
Los beneficios de los océanos: sin ellos no habría planeta
La lámina de agua salada que cubre más del 70% de la superficie del globo es reguladora del clima, absorbe dióxido de carbono (CO2), produce buena parte del oxígeno que respiramos y es la despensa del mundo. Pero sufre graves amenazas, encabezadas por el calentamiento global y la contaminación por plásticos.
La producción de nuevas entidades químicas está aumentando rápidamente. La industria química es la segunda mayor industria manufacturera del mundo. La extracción de materiales como materias primas para nuevas entidades se prevé que alcance los 190.000 millones de toneladas en 2060.
Se calcula, según el estudio, que hay 350.000 productos químicos (o mezclas de productos químicos) en el mercado mundial. Casi 70.000 se han registrado en la última década; muchos productos químicos (casi 30.000) solo se han registrado en las economías emergentes.
Juan Manuel Paz, profesor del Instituto de Biotecnología y Desarrollo Azul del departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Málaga, define así la química verde: “Es una filosofía, no es una rama de la química como tal. Es una declaración de doce principios y lo que busca es dar consejos para que los procesos químicos en cualquier circunstancia (industria alimenticia, asuntos relacionados con energía…), es decir, siempre que haya un proceso químico que intervenga en un proceso industrial, mejoren desde un punto de vista medioambiental. Un ejemplo de ello es el uso de bolsas de plástico. Desde el punto de vista de la química verde se estudian alternativas para que cualquier objeto sea más respetuoso con el medioambiente. A veces esto puede salir más caro (por ejemplo, los 10 céntimos de una bolsa), pero eso se cobra en una mejor salud ambiental”.
Los doce principios de la química verde
Los doce principios a los que se refiere Juan Manuel Paz, creados por Paul Anastas y John Warner, son los siguientes:
- Prevenir la generación de residuos.
- Economía de los átomos.
- Síntesis químicas menos peligrosas (tóxicas).
- Diseño de productos químicos seguros.
- Empleo de disolventes seguros.
- Disminución del consumo de energía.
- Empleo de materias primas provenientes de recursos renovables.
- Reducción de productos derivados.
- Uso de procesos catalíticos homogéneos, heterogéneos y microheterogéneos.
- Diseño para la degradación.
- Análisis de contaminantes en tiempo real.
- Minimización de riesgos de accidentes químicos.
Ecoemprendedores en todos los continentes
En contra del aumento de químicos también aparecen las ecosoluciones o ecoinnovaciones. Una nueva generación de ecoemprendedores mundiales está poniendo a las sustancias químicas en el punto de mira y ofreciendo alternativas.
Producción y consumo responsables
Cómo la industria de la moda y su consumo empiezan a ser más sostenibles
La industria de la moda, para contribuir con un mundo más sostenible, requiere de nuevos procesos industriales, innovación tecnológica, criterios de economía circular y nuevos modelos de uso y negocio -como el intercambio o el alquiler-. Todos estos cambios ya están en marcha.
La cofundadora de le Qara, Jacqueline Cruz, fabrica imitaciones de cuero en un laboratorio en Perú. Se trata de “cuero” vegano. Después de ver de primera mano la contaminación química causada por la producción de cuero en su ciudad natal, Arequipa, las hermanas Jacqueline e Isemar Cruz se comprometieron a idear algo mejor. Al igual que el yogur y la cerveza se producen por fermentación, Le Qara fabrica un líquido a partir de restos de fruta y otros alimentos de origen vegetal y lo alimenta con microbios, que lo convierten en “cuero” vegano. El proceso no utiliza productos químicos peligrosos ni metales pesados, como el cromo presente en el curtido convencional del cuero. Además de que evitan el sacrificio de animales.
La tecnología puede utilizarse para imitar cualquier textura, color, dureza o grosor de la piel que se desee. El material es transpirable, como la piel de los animales, y funciona bien en la confección de ropa, bolsos y accesorios.
Convencionalmente, los pañales desechables van al vertedero o se descomponen utilizando un procesamiento térmico de alto consumo energético. Pero Melvin Kizito es uno de los tres químicos de Nairobi que utilizan la química verde para procesar los pañales desechables sucios sin necesidad de calor y transformarlos en un gel combustible asequible.
Los pañales desechables están por todas partes en Kenia, y los creadores de la empresa LeafyLife solo tenían que encontrar un uso para estos residuos. Su solución química benigna limpia los pañales viejos utilizando un 40% menos de agua que otras tecnologías de reciclaje de pañales, al tiempo que reduce el consumo de energía en un 30%. El ahorro de agua y energía ayuda a que el proyecto sea económicamente viable.
La compañía está creando un nuevo sistema funcional de gestión de residuos para los pañales y utilizando los componentes plásticos de los mismos para fabricar materiales de construcción como suelos, techos y tableros de mesa. Al mismo tiempo se produce un gel combustible de bajas emisiones de carbono que es una alternativa ideal al queroseno o al carbón vegetal.
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