Zelená chemie a její blízká příbuzná, udržitelná chemie, jsou koncepty a postupy, které zdánlivě nemají odpůrce, ani v průmyslu, ani mezi skupinami zabývajícími se životním prostředím a veřejným zdravím, ani ve federálních a státních vládách. A přestože se zdá, že proti těmto typům chemie nikdo veřejně nevystupuje, jejich integrace do výrobního a chemického odvětví probíhá pomalu.
petrmalinak / .com
Důvody jsou různé a začínají nedostatkem definic těchto dvou výrazů, na kterých by se zúčastněné strany shodly. Další překážky jsou ekonomické – změna složek a procesů, která umožní přechod z konvenční chemie na zelenou a udržitelnou chemii, stojí peníze; akceptace ze strany veřejnosti a dalších odběratelů chemických látek a výrobků, kteří jsou skeptičtí k tomu, zda se jim dostává požadovaných vlastností; a vládní – zjevná neochota federální vlády pomoci při koordinaci a financování inovací a stanovení norem, které by zelené a udržitelné chemii poskytly pevný základ pro rozvoj.
Tyto a související otázky byly projednávány na slyšení podvýboru pro výzkum a technologie Sněmovny reprezentantů 25. července 2019. Svědci byli předvoláni, aby diskutovali o svých zkušenostech se zelenou a udržitelnou chemií a o zákonu o výzkumu a vývoji udržitelné chemie (H.R. 2051), dvoustranném návrhu zákona představeném v dubnu 2019, jehož obecným cílem je „koordinovat a podporovat federální výzkum, vývoj, demonstrace, transfer technologií, komercializaci, vzdělávání a odbornou přípravu v oblasti udržitelné chemie, včetně koordinace rozpočtu a podpory partnerství veřejného a soukromého sektoru….“. Návrh zákona neobsahuje žádné regulační prvky a neschvaluje nové výdaje.
Chemický průmysl USA
Domácí chemický průmysl hraje v americkém způsobu života obrovskou roli. Pro ilustraci: Americká rada pro chemii uvádí, že v roce 2016 podporoval chemický průmysl téměř 26 % hrubého domácího produktu země. Úřad pro statistiku práce navíc odhaduje, že chemický průmysl v červnu 2019 zaměstnával více než 858 000 lidí, a ministerstvo obchodu odhaduje, že toto odvětví vytvářelo dalších 2,7 milionu nepřímých pracovních míst prostřednictvím dodavatelů průmyslu. Úřad pro mezinárodní obchod ministerstva obchodu označuje chemický průmysl za jedno z největších výrobních odvětví ve Spojených státech, v němž působí více než 10 000 společností vyrábějících více než 70 000 výrobků.
Tato čísla naznačují, že jakýkoli výrazný posun k ekologickým a udržitelným chemickým produktům může mít hluboký dopad na podnikání v chemii; zaměstnanost; životní prostředí a potenciálně i na lidské zdraví.
Principy
Koncept zelené chemie existuje přinejmenším od počátku 90. let 20. století, kdy s tímto výrazem přišel doktor Paul Anastas, tehdy chemik z EPA. Podle Anastase je obecným cílem zelené chemie „navrhování chemických výrobků a procesů, které snižují nebo eliminují používání a vznik nebezpečných látek“. Anastas později spolupracoval s Johnem C. Warnerem, svědkem slyšení, na stanovení 12 zásad zelené chemie. Úplný seznam zásad je uveden ve Warnerově svědectví; mezi zásady patří:
- Prevence. Je lepší odpadům předcházet než je zpracovávat nebo čistit poté, co vzniknou.
- Méně nebezpečná chemická syntéza. Kdykoli je to možné, měly by být syntetické metodiky navrženy tak, aby se používaly a vytvářely látky, které mají malou nebo žádnou toxicitu pro lidské zdraví a životní prostředí.
- Navrhování bezpečnějších chemických látek. Chemické produkty by měly být navrženy tak, aby byla zachována účinnost funkce při současném snížení toxicity.
- Bezpečnější rozpouštědla a pomocné látky. Použití pomocných látek (rozpouštědel, separačních činidel atd.) by mělo být pokud možno zbytečné, a pokud jsou použity, měly by být neškodné.
- Navrhování s ohledem na energetickou účinnost. Energetické požadavky by měly být uznány z hlediska jejich environmentálních a ekonomických dopadů a měly by být minimalizovány. Syntetické metody by měly být prováděny při teplotě a tlaku okolí.
- Použití obnovitelných surovin. Surovina nebo vstupní surovina by měla být spíše obnovitelná než vyčerpatelná, kdykoli je to technicky a ekonomicky proveditelné.
Koncept udržitelné chemie je novějším vývojem a zahrnuje širší oblast. Warner, který stojí v čele Warner Babcock Institute for Green Chemistry, rozlišuje následující:
„Udržitelná chemie je rozsáhlý zastřešující pojem, který se zabývá mnoha aspekty chemického dodavatelského řetězce, včetně zlepšování výroby, sanačních technologií, kontroly expozice a recyklačních technologií. Zelená chemie se konkrétně zaměřuje na vynalézavý proces, jehož cílem je především snížit nebo eliminovat používání a vznik nebezpečných materiálů. Jeden způsob, jak se na to dívat: udržitelná chemie se zaměřuje na to, co technologie dělá. reen chemie se zaměřuje na to, co technologie je. Zelená chemie se zabývá otázkami rozpouštědel, katalyzátorů, toxicity, obnovitelnosti, biologické odbouratelnosti.“
Důležitost definic
Vládní kontrolní úřad USA (GAO) ve zprávě z roku 2008 nazvané „Chemické inovace“ poznamenal, že to, čeho se v zelené a udržitelné chemii skutečně dosahuje, a další cesta ke zvýšení role těchto věd závisí na tom, zda se všechny zúčastněné strany dohodnou na stejných definicích. Na slyšení ve Sněmovně reprezentantů Timothy M. Persons, vedoucí vědecký pracovník GAO, uvedl, že při zkoumání zprávy GAO zjistil, že zúčastněné strany se liší v tom, jak definují udržitelnou chemii, jak hodnotí udržitelnost a které faktory životního prostředí a zdraví považují za nejdůležitější.
„Bez standardní definice, která by zachycovala celou škálu činností v rámci udržitelné chemie, je obtížné vymezit okruh relevantních subjektů,“ vypověděl Persons. „Bez dohody o tom, jak měřit udržitelnost chemických procesů a výrobků, mohou společnosti váhat s investicemi do inovací, které nemohou účinně kvantifikovat, a koncoví uživatelé nejsou schopni provést smysluplné srovnání, které by jim umožnilo vybrat vhodné chemické výrobky a procesy.“
Persons dodal, že v současné době neexistuje žádný mechanismus pro koordinaci standardizovaného souboru faktorů udržitelnosti napříč různými zúčastněnými stranami, a to navzdory motivaci některých konkrétních odvětví tak učinit.
„Navíc, ačkoli federální vláda spolupracuje se zúčastněnými stranami prostřednictvím své podpory výzkumu, technické pomoci, certifikačních programů a dalších snah, stále existují mezery v porozumění,“ řekl Persons. „Mnoho zúčastněných stran nám sdělilo, že bez takových základních informací, jako je standardizovaný přístup k hodnocení udržitelnosti chemických procesů a výrobků, lepší informace o obsahu výrobků v celém dodavatelském řetězci a úplnější údaje o dopadech chemických látek na zdraví a životní prostředí v průběhu jejich životního cyklu, nemohou činit informovaná rozhodnutí, která by porovnávala udržitelnost různých výrobků.“
Širší definice udržitelné chemie
Klíčové roli jasných definic se věnovala také Julie Beth Zimmermanová, zástupkyně ředitele Centra pro zelenou chemii a zelené inženýrství na Yaleově univerzitě. Stejně jako Persons a GAO chce Zimmermanová vidět jasnou cestu vpřed, na které by se shodly všechny zúčastněné strany.
„Nejasné, mlhavé a hojné definice jednoho konceptu jsou protichůdné k tomu, aby přinesly takové sladění a zaměření, které se nový koncept snaží prosadit,“ svědčila Zimmermanová. „Jinými slovy, pokud mají lidé zmatek v tom, co to vůbec udržitelná chemie je, lze si jen těžko představit, že z tohoto zmatku vzejde jasná cesta, jak jí dosáhnout.“
Jedním z důsledků absence přijatých definic je, že práce, která není ani zelená, ani udržitelná, bude těmi, kdo ji vykonávají, za takovou označena.
„Když je udržitelná chemie definována tak široce, že zahrnuje veškerou práci související s chemickými látkami, zdravím a životním prostředím, pak to vede k nesmyslnému souboru nesourodých a nesourodých prací, z nichž většina není v souladu s cíli a definicí zelené chemie,“ řekl Zimmerman.
Zimmerman se také obává, že může nastat trend zaměřený na udržitelnost v chemii bez dostatečného zapojení zelené chemie. Následující Zimmermanův komentář naznačuje, proč může být dosažení univerzální definice tak obtížné:
„Pokud by, jak někteří navrhují, udržitelná chemie znamenala pouhé využití chemie k řešení problémů udržitelnosti, jako jsou ty, kterými se zabývají Cíle udržitelného rozvoje OSN (např. změna klimatu, výroba energie, čištění vody, produkce potravin nebo výroba léčiv), bez ohledu na dodržování zásad zelené chemie, umožňovala by vysoký potenciál tragických nezamýšlených důsledků. Ty se někdy označují jako „dělat správné věci špatně“. Jakákoli konstrukce skutečně udržitelné chemie by proto musela uznat, že zelená chemie musí být jejím ústředním bodem, srdcem a duší, hlavním a zásadním prvkem a že systémové myšlení a posuzování životního cyklu jsou pro tyto úkoly nezbytné. Protože však uznáváme, že udržitelný svět není jen chemie, musíme uznat, že existuje a mělo by existovat mnohem více aspektů udržitelné chemie než jen zelená chemie. Tyto aspekty by měly umožnit a posílit provádění a dopady udržitelné chemie. To vyžaduje ekosystém ekonomiky, politiky, mezioborové angažovanosti, spravedlnosti, vzdělávání, regulace, metrik a informovanosti.“
Zákon by inicioval federální koordinaci
Jak bylo uvedeno, hlavním cílem zákona H.R. 2051 je zajistit, aby federální úřady spolupracovaly a koordinovaly svou činnost v oblasti podpory udržitelné chemie. Návrh zákona by vyžadoval vytvoření národního koordinačního subjektu pro udržitelnou chemii. Tento subjekt by zahrnoval „odborníky na danou problematiku“ z EPA, Národního institutu pro standardy a technologie, Národní vědecké nadace, Ministerstva energetiky, Ministerstva zemědělství, Ministerstva obrany, Národního institutu zdraví, Centra pro kontrolu a prevenci nemocí, Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv a dalších příslušných agentur. Nejpozději do dvou let od svého vzniku by měl tento subjekt vypracovat pracovní rámec, který by zahrnoval referenční úroveň udržitelné chemie, na jejímž základě by bylo možné měřit pokrok; identifikaci překážek bránících inovacím; a identifikaci metod, kterými mohou federální agentury usnadnit pobídky pro vývoj a používání postupů a produktů udržitelné chemie, včetně inovativních mechanismů financování.
Autoři návrhu zákona rovněž vyčlenili část, která má konkrétně vyřešit alespoň některé rozdíly týkající se definic, které návrh zákona popisuje jako charakterizující atributy udržitelné chemie. K lepšímu pochopení těchto atributů by Subjekt musel:
- Zvážit stávající definice nebo rámce charakterizující udržitelnou nebo zelenou chemii, které již používají federální agentury.
- Zvážit stávající definice nebo rámce charakterizující udržitelnou nebo zelenou chemii, které již používají mezinárodní organizace, jichž jsou Spojené státy členem, například Organizace pro hospodářskou spolupráci a rozvoj.
- Zvážit jakékoli další vhodné existující definice nebo rámce charakterizující udržitelnou nebo zelenou chemii.
Svědci na slyšení vyjádřili podporu zákonu H.R. 2051, přičemž obzvláště nadšení byli zástupci Americké rady pro chemii (ACC) a společnosti BASF Corporation.
„Vítáme a podporujeme zřízení meziagenturní pracovní skupiny pro udržitelnou chemii, která bude podporovat a koordinovat federální výzkum, vývoj, vzdělávací a školicí aktivity v oblasti udržitelné chemie,“ uvedla Anne Womack Koltonová z ACC. „Tento právní předpis bude hrát klíčovou roli při podpoře a umožnění technologií a nástrojů, které mohou pomoci rozvíjet inovace v oblasti udržitelné chemie, jež naši členové vyvíjejí.“
.