Zielona chemia i jej bliski krewny, zrównoważona chemia, to koncepcje i praktyki, które wydają się nie mieć krytyków, nie w przemyśle, nie wśród grup zajmujących się ochroną środowiska i zdrowiem publicznym, a nie w rządach federalnych i stanowych. A jednak, chociaż nikt nie wydaje się publicznie sprzeciwiać tym rodzajom chemii, ich integracja z sektorami produkcji i wytwarzania chemikaliów następuje powoli.
petrmalinak / .com
Przyczyny są różnorodne i zaczynają się od braku definicji tych dwóch zwrotów, co do których zainteresowane strony mogłyby się zgodzić. Inne przeszkody są natury ekonomicznej – zmiana składników i procesów umożliwiająca przejście z chemii konwencjonalnej na ekologiczną i zrównoważoną chemię kosztuje; akceptacji – przez społeczeństwo i innych nabywców chemikaliów i produktów, którzy są sceptyczni co do tego, czy uzyskują wydajność, której wymagają; oraz rządowej – widoczna niechęć ze strony rządu federalnego do pomocy w koordynowaniu i finansowaniu innowacji oraz ustalaniu standardów, które dałyby zielonej i zrównoważonej chemii solidne podstawy, na których mogłaby się rozwijać.
Te i powiązane sprawy zostały omówione na przesłuchaniu 25 lipca 2019 r., Podkomisji Izby ds. Badań i technologii. Świadkowie zostali wezwani do omówienia swoich doświadczeń w zakresie zielonej i zrównoważonej chemii oraz ustawy o badaniach i rozwoju zrównoważonej chemii (H.R. 2051), dwupartyjnego projektu ustawy wprowadzonego w kwietniu 2019 r., Który ma ogólny cel „koordynowania i wspierania federalnych badań, rozwoju, demonstracji, transferu technologii, komercjalizacji, edukacji i wysiłków szkoleniowych w zrównoważonej chemii, w tym koordynacji budżetu i wsparcia dla partnerstw publiczno-prywatnych….”. Ustawa nie zawiera żadnych składników regulacyjnych i nie upoważnia do nowych wydatków.
Przemysł chemiczny w USA
Krajowy przemysł chemiczny odgrywa ogromną rolę w amerykańskim stylu życia. Aby zilustrować, American Chemistry Council mówi, że w 2016 roku przemysł chemiczny wspierał prawie 26 procent krajowego produktu krajowego brutto. Ponadto, Bureau of Labor Statistics szacuje, że przemysł produkcji chemicznej zatrudniał ponad 858 000 osób w czerwcu 2019 roku, a Departament Handlu oszacował, że sektor wygenerował dodatkowe 2,7 miliona pośrednich miejsc pracy za pośrednictwem dostawców przemysłu. Międzynarodowa Administracja Handlu Departamentu Handlu identyfikuje przemysł chemiczny jako jeden z największych przemysłów wytwórczych w Stanach Zjednoczonych, z ponad 10 000 firm produkujących ponad 70 000 produktów.
Te liczby wskazują, że każde znaczące przejście na zieloną i zrównoważoną chemię może mieć głęboki wpływ na biznes chemiczny, zatrudnienie, środowisko i, potencjalnie, ludzkie zdrowie.
Zasady
Koncepcja zielonej chemii istnieje co najmniej od wczesnych lat 90-tych, kiedy to Paul Anastas, PhD, ówczesny chemik z EPA, ukuł to wyrażenie. Według Anastasa, ogólnym celem zielonej chemii jest „projektowanie produktów i procesów chemicznych, które zmniejszają lub eliminują użycie i wytwarzanie substancji niebezpiecznych”. Anastas współpracował później z Johnem C. Warnerem, świadkiem podczas przesłuchania, przy tworzeniu 12 zasad zielonej chemii. Pełna lista zasad jest podana w zeznaniu Warnera; zasady te obejmują:
- Zapobieganie. Lepiej jest zapobiegać powstawaniu odpadów niż leczyć lub oczyszczać odpady po ich powstaniu.
- Mniej niebezpieczna synteza chemiczna. Gdy tylko jest to wykonalne, metodologie syntetyczne powinny być zaprojektowane tak, aby wykorzystywać i generować substancje, które mają małą lub żadną toksyczność dla zdrowia ludzkiego i środowiska.
- Projektowanie bezpieczniejszych chemikaliów. Produkty chemiczne powinny być zaprojektowane tak, aby zachować skuteczność funkcji przy jednoczesnym zmniejszeniu toksyczności.
- Bezpieczniejsze rozpuszczalniki i środki pomocnicze. Stosowanie substancji pomocniczych (rozpuszczalników, środków oddzielających itp.) powinno być w miarę możliwości zbędne, a gdy są stosowane – nieszkodliwe.
- Projektowanie z myślą o efektywności energetycznej. Wymagania energetyczne powinny być rozpoznane pod kątem ich wpływu na środowisko i gospodarkę i powinny być zminimalizowane. Metody syntetyczne powinny być prowadzone w temperaturze i ciśnieniu otoczenia.
- Stosowanie surowców odnawialnych. Surowiec lub substrat powinien być odnawialny, a nie wyczerpujący się, gdy jest to technicznie i ekonomicznie praktyczne.
Koncepcja zrównoważonej chemii jest nowsza i obejmuje szerszą dziedzinę. Warner, który kieruje Warner Babcock Institute for Green Chemistry, dokonał następującego rozróżnienia:
„Zrównoważona chemia to duża koncepcja parasolowa, która odnosi się do wielu aspektów chemicznego łańcucha dostaw, w tym ulepszeń produkcyjnych, technologii remediacji, kontroli narażenia i technologii recyklingu. Zielona chemia koncentruje się w szczególności na procesie wynalazczym mającym na celu zmniejszenie lub wyeliminowanie stosowania i generowania niebezpiecznych materiałów. Można na to spojrzeć w następujący sposób: zrównoważona chemia skupia się na tym, co dana technologia robi, a chemia odnawialna na tym, czym dana technologia jest. Zielona chemia zajmuje się kwestiami rozpuszczalników, katalizatorów, toksyczności, odnawialności, biodegradowalności.”
Ważność definicji
W raporcie z 2008 r. zatytułowanym „Innowacje chemiczne”, Biuro Odpowiedzialności Rządu Stanów Zjednoczonych (GAO) zauważyło, że to, co faktycznie osiąga się w zielonej i zrównoważonej chemii oraz droga do zwiększenia roli tych nauk zależy od tego, czy wszyscy interesariusze ustalą te same definicje. Podczas przesłuchania w Izbie, Timothy M. Persons, starszy naukowiec GAO, powiedział, że podczas badania raportu GAO odkryło, że interesariusze różnią się pod względem tego, jak definiują zrównoważoną chemię, jak oceniają zrównoważony rozwój i które czynniki środowiskowe i zdrowotne uważają za najważniejsze.
„Bez standardowej definicji, która obejmuje pełny zakres działań w ramach zrównoważonej chemii, trudno jest zdefiniować uniwersum odpowiednich graczy”, zeznał Persons. „Bez porozumienia w sprawie sposobu pomiaru zrównoważenia procesów i produktów chemicznych, firmy mogą wahać się, czy inwestować w innowacje, których nie mogą skutecznie określić ilościowo, a użytkownicy końcowi nie są w stanie dokonać sensownych porównań, które pozwolą im wybrać odpowiednie produkty i procesy chemiczne.”
Persony dodały, że obecnie nie ma mechanizmu koordynacji znormalizowanego zestawu czynników zrównoważonego rozwoju w całym zróżnicowanym zakresie zainteresowanych stron, pomimo motywacji niektórych konkretnych sektorów, aby to zrobić.
„Ponadto, chociaż rząd federalny współpracował z zainteresowanymi stronami poprzez swoje wsparcie badawcze, pomoc techniczną, programy certyfikacji i inne wysiłki, nadal istnieją luki w zrozumieniu”, powiedział Persons. „Wielu interesariuszy powiedziało nam, że bez takich podstawowych informacji jak znormalizowane podejście do oceny zrównoważenia procesów chemicznych i produktów, lepszych informacji na temat zawartości produktów w całym łańcuchu dostaw oraz pełniejszych danych na temat wpływu chemikaliów na zdrowie i środowisko w całym ich cyklu życia, nie mogą podejmować świadomych decyzji, które porównują zrównoważenie różnych produktów.”
Szersza definicja zrównoważonej chemii
Krytyczna rola jasnych definicji została również poruszona przez Julie Beth Zimmerman, zastępcę dyrektora Centrum Zielonej Chemii i Zielonej Inżynierii na Uniwersytecie Yale. Podobnie jak Persons i GAO, Zimmerman chce zobaczyć jasną drogę do przodu, na którą mogą zgodzić się wszystkie zainteresowane strony.
„Niejasne, mgliste i obfite definicje pojedynczej koncepcji są antytetyczne, aby doprowadzić do rodzaju dostosowania i skupienia, które nowa koncepcja próbuje napędzać”, zeznała Zimmerman. „Innymi słowy, jeśli ludzie są zdezorientowani co do tego, czym w ogóle jest zrównoważona chemia, trudno sobie wyobrazić, że z tego zamieszania wyniknie jasna ścieżka, jak ją osiągnąć.”
Jedną z konsekwencji braku akceptowanych definicji jest to, że praca, która nie jest ani zielona, ani zrównoważona, będzie identyfikowana jako taka przez osoby ją wykonujące.
„Kiedy zrównoważona chemia jest definiowana tak szeroko, że obejmuje wszystkie prace związane z chemikaliami, zdrowiem i środowiskiem, prowadzi to do bezsensownego zbioru rozproszonych prac, z których wiele nie jest zgodnych z celami i definicją zielonej chemii”, powiedział Zimmerman.
Zimmerman jest również zaniepokojony tym, że może istnieć trend skupiający się na zrównoważonym rozwoju w chemii bez dużego zaangażowania zielonej chemii. Poniższy komentarz Zimmermana sugeruje, dlaczego dojście do uniwersalnych definicji może być tak trudne:
„Jeśli, jak niektórzy sugerują, zrównoważona chemia jest jedynie wykorzystywaniem chemii do rozwiązywania problemów związanych ze zrównoważonym rozwojem, takich jak te, o których mowa w Celach Zrównoważonego Rozwoju ONZ (np. zmiany klimatyczne, wytwarzanie energii, oczyszczanie wody, produkcja żywności lub wytwarzanie leków), niezależnie od przestrzegania zasad zielonej chemii, pozwoliłoby to na wysoki potencjał tragicznych niezamierzonych konsekwencji. Są one czasami określane jako „robienie właściwych rzeczy źle”. Dlatego też, każda konstrukcja prawdziwie zrównoważonej chemii musiałaby uznać, że Zielona Chemia musi być jej centralnym punktem, sercem i duszą, centralnym i podstawowym elementem oraz że myślenie na poziomie systemu i ocena cyklu życia są niezbędne do realizacji zadań. Jednakże, uznając, że zrównoważony świat to coś więcej niż tylko chemia, musimy uznać, że istnieje i powinno istnieć o wiele więcej aspektów zrównoważonej chemii niż Zielona Chemia. Aspekty te powinny umożliwić i wzmocnić prowadzenie i wpływ chemii zrównoważonego rozwoju. Wymaga to ekosystemu ekonomii, polityki, interdyscyplinarnego zaangażowania, sprawiedliwości, edukacji, regulacji, metryk i świadomości.”
Bill Would Initiate Federal Coordination
Jak wspomniano, głównym celem H.R. 2051 jest zapewnienie, że agencje federalne współpracują i koordynują swoje wsparcie dla zrównoważonej chemii. Ustawa wymagałaby utworzenia Narodowego Podmiotu Koordynującego na rzecz Zrównoważonej Chemii. W skład jednostki mieliby wejść „eksperci merytoryczni” z EPA, National Institute of Standards and Technology, National Science Foundation, Departamentu Energii, Departamentu Rolnictwa, Departamentu Obrony, National Institutes of Health, Centers for Disease Control and Prevention, Food and Drug Administration i każdej innej odpowiedniej agencji. Nie później niż 2 lata po jego utworzeniu, Jednostka będzie zobowiązana do opracowania ram roboczych, które obejmowałyby punkt odniesienia dla zrównoważonej chemii, na podstawie którego można mierzyć postęp; identyfikację barier dla innowacji; oraz identyfikację metod, za pomocą których agencje federalne mogą ułatwić zachęty do rozwoju i wykorzystania procesów i produktów zrównoważonej chemii, w tym innowacyjnych mechanizmów finansowania.
Autorzy ustawy również wyodrębnić sekcję specjalnie przeznaczony do rozwiązania przynajmniej niektórych różnic dotyczących definicji, które ustawa opisuje jako charakteryzujące atrybuty zrównoważonej chemii. Aby lepiej zrozumieć te atrybuty, Podmiot będzie musiał:
- Rozważyć istniejące definicje lub ramy charakteryzujące zrównoważoną lub zieloną chemię już używane w agencjach federalnych.
- Rozważyć istniejące definicje lub ramy charakteryzujące zrównoważoną lub zieloną chemię już używane przez organizacje międzynarodowe, których Stany Zjednoczone są członkiem, takie jak Organizacja Współpracy Gospodarczej i Rozwoju.
- Rozważenie wszelkich innych odpowiednich istniejących definicji lub ram charakteryzujących zrównoważoną lub zieloną chemię.
Świadkowie przesłuchania wyrazili poparcie dla H.R. 2051, przy czym przedstawiciele American Chemistry Council (ACC) i BASF Corporation byli szczególnie entuzjastyczni.
„Z zadowoleniem przyjmujemy i wspieramy ustanowienie międzyagencyjnej grupy roboczej ds. zrównoważonej chemii w celu promowania i koordynowania federalnych badań nad zrównoważoną chemią, rozwoju, działań edukacyjnych i szkoleniowych”, powiedziała Anne Womack Kolton z ACC. „Ten akt prawny będzie odgrywał kluczową rolę we wspieraniu i umożliwianiu technologii i narzędzi, które mogą pomóc w rozwoju innowacji w zakresie zrównoważonej chemii, które opracowują nasi członkowie.”
.