Chimia ecologică și ruda sa apropiată, chimia durabilă, sunt concepte și practici care par să nu aibă detractori, nici în cadrul industriei, nici în rândul grupurilor de mediu și de sănătate publică și nici în cadrul guvernelor federale și de stat. Și totuși, în timp ce nimeni nu pare să se opună în mod public acestor tipuri de chimie, integrarea lor în sectoarele de fabricație și de producție chimică are loc lent.
petrmalinak / .com
Motivele sunt variate și încep cu lipsa unor definiții ale celor două expresii asupra cărora părțile interesate să fie de acord. Alte obstacole sunt de ordin economic-este costisitoare schimbarea ingredientelor și a proceselor pentru a permite trecerea de la chimia convențională la chimia ecologică și durabilă; acceptarea de către public și alți cumpărători de substanțe chimice și produse care sunt sceptici în ceea ce privește obținerea performanțelor de care au nevoie; și de ordin guvernamental-o aparentă reticență din partea guvernului federal de a ajuta la coordonarea și finanțarea inovării și la stabilirea standardelor care ar oferi chimiei ecologice și durabile o bază solidă pe care să se dezvolte.
Aceste și alte chestiuni conexe au fost discutate în cadrul unei audieri din 25 iulie 2019 a Subcomisiei pentru cercetare și tehnologie a Camerei Reprezentanților. Martorii au fost chemați să discute despre experiența lor cu chimia verde și durabilă și despre Legea privind cercetarea și dezvoltarea chimiei durabile (H.R. 2051), un proiect de lege bipartizan introdus în aprilie 2019 care are ca obiectiv general „coordonarea și sprijinirea eforturilor federale de cercetare, dezvoltare, demonstrație, transfer tehnologic, comercializare, educație și formare în domeniul chimiei durabile, inclusiv coordonarea bugetară și sprijinirea parteneriatelor public-private….” Proiectul de lege nu include componente de reglementare și nu autorizează noi cheltuieli.
Industria chimică americană
Industria chimică națională joacă un rol formidabil în modul de viață american. Pentru a ilustra, Consiliul American de Chimie spune că, în 2016, industria chimică a susținut aproape 26 % din produsul intern brut al națiunii. În plus, Biroul de Statistică a Muncii estimează că industria producătoare de produse chimice a angajat peste 858.000 de persoane în iunie 2019, iar Departamentul de Comerț a estimat că acest sector a generat alte 2,7 milioane de locuri de muncă indirecte prin intermediul furnizorilor din industrie. Administrația pentru Comerț Internațional a Departamentului de Comerț identifică industria chimică drept una dintre cele mai mari industrii de producție din Statele Unite, cu peste 10.000 de companii care produc peste 70.000 de produse.
Aceste cifre indică faptul că orice trecere substanțială la chimia ecologică și durabilă poate avea un impact profund asupra afacerilor din domeniul chimiei, asupra ocupării forței de muncă, asupra mediului și, potențial, asupra sănătății umane.
Principii
Conceptul de chimie ecologică există cel puțin de la începutul anilor 1990, când Paul Anastas, PhD, pe atunci chimist la EPA, a inventat expresia. Potrivit lui Anastas, obiectivul general al chimiei ecologice este „proiectarea de produse și procese chimice care reduc sau elimină utilizarea și generarea de substanțe periculoase”. Ulterior, Anastas a colaborat cu John C. Warner, martor la audiere, la stabilirea a 12 principii de chimie ecologică. Lista completă a principiilor este furnizată în mărturia lui Warner; principiile includ:
- Prevenire. Este mai bine să prevenim deșeurile decât să le tratăm sau să le curățăm după ce s-au format.
- Sinteză chimică mai puțin periculoasă. Ori de câte ori este posibil, metodologiile de sinteză ar trebui să fie concepute pentru a utiliza și a genera substanțe care posedă o toxicitate mică sau deloc pentru sănătatea umană și pentru mediu.
- Proiectarea unor substanțe chimice mai sigure. Produsele chimice ar trebui să fie proiectate pentru a păstra eficacitatea funcției, reducând în același timp toxicitatea.
- Solvenți și auxiliari mai siguri. Utilizarea substanțelor auxiliare (solvenți, agenți de separare etc.) ar trebui să devină inutilă ori de câte ori este posibil și, atunci când sunt utilizate, să fie inofensive.
- Proiectarea pentru eficiență energetică. Cerințele energetice ar trebui să fie recunoscute pentru impactul lor asupra mediului și economic și ar trebui reduse la minimum. Metodele de sinteză ar trebui să se desfășoare la temperatura și presiunea mediului ambiant.
- Utilizarea de materii prime regenerabile. O materie primă sau o materie primă ar trebui să fie regenerabilă, mai degrabă decât epuizabilă, ori de câte ori este posibil din punct de vedere tehnic și economic.
Conceptul de chimie durabilă este o dezvoltare mai recentă și cuprinde un domeniu mai larg. Warner, care conduce Institutul Warner Babcock pentru Chimie Verde, a făcut următoarea distincție:
„Chimia durabilă este un concept general larg care abordează numeroase aspecte ale lanțului de aprovizionare cu substanțe chimice, inclusiv îmbunătățiri ale producției, tehnologii de remediere, controale ale expunerii și tehnologii de reciclare. Chimia ecologică se concentrează în mod specific pe procesul inventiv de reducere sau de eliminare a utilizării și generării de materiale periculoase în primul rând. Un mod de a privi lucrurile: chimia durabilă se concentrează pe ceea ce face o tehnologie. chimia ecologică se concentrează pe ceea ce este o tehnologie. Chimia ecologică abordează problemele legate de solvenți, catalizatori, toxicitate, reînnoibilitate, biodegradabilitate.”
Importanța definițiilor
Într-un raport din 2008 intitulat „Chemical Innovation” (Inovare chimică), U.S. Government Accountability Office (GAO) a observat că ceea ce se realizează de fapt în domeniul chimiei ecologice și durabile și o cale de urmat pentru creșterea rolului acestor științe depinde de faptul că toate părțile interesate trebuie să se înțeleagă asupra acelorași definiții. În cadrul audierii din Camera Reprezentanților, Timothy M. Persons, cercetător principal al GAO, a declarat că, în cercetarea raportului, GAO a constatat că părțile interesate variază în ceea ce privește modul în care definesc chimia durabilă, modul în care evaluează durabilitatea și factorii de mediu și de sănătate pe care îi consideră cei mai importanți.
„Fără o definiție standard care să cuprindă întreaga gamă de activități din cadrul chimiei durabile, este dificil de definit universul actorilor relevanți”, a mărturisit Persons. „Fără un acord cu privire la modul de măsurare a sustenabilității proceselor și produselor chimice, companiile pot ezita să investească în inovații pe care nu le pot cuantifica în mod eficient, iar utilizatorii finali nu pot face comparații semnificative care să le permită să selecteze produse și procese chimice adecvate.”
Personalii au adăugat că, în prezent, nu există niciun mecanism de coordonare a unui set standardizat de factori de durabilitate în rândul diverselor părți interesate, în ciuda motivației unor sectoare specifice de a face acest lucru.
„Mai mult, deși guvernul federal a colaborat cu părțile interesate prin intermediul sprijinului său pentru cercetare, al asistenței tehnice, al programelor de certificare și al altor eforturi, există încă lacune în ceea ce privește înțelegerea”, a declarat Persons. „Multe părți interesate ne-au spus că, în lipsa unor informații de bază, cum ar fi o abordare standardizată pentru evaluarea sustenabilității proceselor și produselor chimice, a unor informații mai bune cu privire la conținutul produselor de-a lungul întregului lanț de aprovizionare și a unor date mai complete cu privire la impactul produselor chimice asupra sănătății și mediului de-a lungul ciclului de viață, nu pot lua decizii în cunoștință de cauză care să compare sustenabilitatea diferitelor produse.”
O definiție mai largă a chimiei sustenabile
Rolul critic al unor definiții clare a fost abordat și de Julie Beth Zimmerman, director adjunct al Centrului pentru chimie verde și inginerie verde de la Universitatea Yale. La fel ca și Persons și GAO, Zimmerman dorește să vadă un drum clar pe care toate părțile interesate să fie de acord.
„Definițiile vagi, nebuloase și abundente ale unui singur concept sunt antitetice pentru a aduce tipul de aliniere și concentrare pe care noul concept încearcă să le determine”, a mărturisit Zimmerman. „Cu alte cuvinte, dacă oamenii sunt confuzi cu privire la ceea ce este chiar chimia durabilă, este greu de imaginat că din această confuzie se va naște o cale clară cu privire la modul în care să o atingă.”
O consecință a absenței unor definiții acceptate este că munca care nu este nici ecologică, nici durabilă va fi identificată ca atare de către cei care o efectuează.
„Atunci când chimia sustenabilă este definită atât de larg încât să includă toate lucrările legate de substanțe chimice, sănătate și mediu, atunci acest lucru duce la o colecție fără sens de lucrări disparate și dezarticulate, dintre care o mare parte nu respectă obiectivele și definiția chimiei verzi”, a spus Zimmerman.
Zimmerman este, de asemenea, îngrijorat de faptul că ar putea exista o tendință care să se concentreze pe sustenabilitate în chimie fără o implicare amplă a chimiei verzi. Următorul comentariu al lui Zimmerman sugerează de ce ar putea fi atât de dificil să se ajungă la definiții universale:
„Dacă, așa cum au sugerat unii, chimia sustenabilă este doar utilizarea chimiei pentru a aborda probleme de sustenabilitate, cum ar fi cele abordate în Obiectivele de Dezvoltare Durabilă ale Națiunilor Unite (de exemplu, schimbările climatice, generarea de energie, purificarea apei, producția de alimente sau fabricarea de medicamente), fără a adera la principiile chimiei verzi, ar permite un potențial ridicat de consecințe tragice neintenționate. Acestea sunt denumite uneori „a face lucrurile corecte în mod greșit”. Prin urmare, orice construcție a unei chimii sustenabile autentice ar trebui să recunoască faptul că chimia ecologică trebuie să fie piesa centrală, inima și sufletul, elementul central și esențial al acesteia și că gândirea la nivel de sistem și evaluările ciclului de viață sunt esențiale pentru sarcinile în cauză. Cu toate acestea, pe măsură ce recunoaștem că o lume durabilă este mai mult decât chimia, trebuie să recunoaștem că există și ar trebui să existe mult mai multe aspecte ale chimiei durabile decât chimia verde. Aceste aspecte ar trebui să permită și să împuternicească desfășurarea și impactul chimiei durabilității. Acest lucru necesită un ecosistem de economie, politică, angajament interdisciplinar, echitate, educație, reglementare, măsurători și conștientizare.”
Proiectul de lege ar iniția coordonarea federală
După cum s-a menționat, obiectivul principal al H.R. 2051 este de a se asigura că agențiile federale cooperează și se coordonează în sprijinul chimiei durabile. Proiectul de lege ar impune crearea unei Entități Naționale de Coordonare pentru Chimie Durabilă. Entitatea ar include „experți în domeniu” de la EPA, Institutul Național de Standarde și Tehnologie, Fundația Națională pentru Știință, Departamentul de Energie, Departamentul de Agricultură, Departamentul de Apărare, Institutele Naționale de Sănătate, Centrele pentru Controlul și Prevenirea Bolilor, Administrația pentru Alimente și Medicamente și orice altă agenție adecvată. În termen de cel mult 2 ani de la constituirea sa, entitatea ar trebui să elaboreze un cadru de lucru care să includă un punct de referință în materie de chimie durabilă pe baza căruia să poată fi măsurat progresul; identificarea barierelor în calea inovării; și identificarea metodelor prin care agențiile federale pot facilita stimulentele pentru dezvoltarea și utilizarea proceselor și produselor de chimie durabilă, inclusiv a mecanismelor de finanțare inovatoare.
Autorii proiectului de lege au prevăzut, de asemenea, o secțiune menită în mod special să rezolve cel puțin unele dintre diferențele referitoare la definiții, pe care proiectul de lege le descrie ca fiind cele care caracterizează atributele chimiei durabile. Pentru a înțelege mai bine aceste atribute, entitatea ar trebui să:
- Consideră definițiile existente sau cadrele care caracterizează chimia durabilă sau ecologică deja utilizate în cadrul agențiilor federale.
- Consideră definițiile existente sau cadrele care caracterizează chimia durabilă sau ecologică deja utilizate de organizațiile internaționale din care Statele Unite sunt membre, cum ar fi Organizația pentru Cooperare și Dezvoltare Economică.
- Consideră orice alte definiții sau cadre existente adecvate care caracterizează chimia durabilă sau ecologică.
Mărturii din cadrul audierii și-au exprimat sprijinul pentru H.R. 2051, reprezentanții Consiliului American de Chimie (ACC) și ai BASF Corporation fiind deosebit de entuziaști.
„Salutăm și susținem înființarea unui grup de lucru interinstituțional pentru chimie durabilă pentru a promova și coordona activitățile federale de cercetare, dezvoltare, educație și formare în domeniul chimiei durabile”, a declarat Anne Womack Kolton de la ACC. „Această legislație va juca un rol esențial în sprijinirea și facilitarea tehnologiei și a instrumentelor care pot contribui la progresul inovațiilor în domeniul chimiei durabile pe care le dezvoltă membrii noștri.”
.