ЗЕЛЕНАЯ ХИМИЯ —
НА БЛАГО ЧЕЛОВЕКА
Двадцать четвертого сентября в конференц-зале Института катализа прошел круглый стол по теме «Зеленая химия». Научные сотрудники ряда институтов Сибирского отделения РАН и представитель ООО ПО «Сиббиофарм» рассказали собравшимся о перспективах использования в разных областях «зеленой химии».
Ю. Александрова, «НВС»
Для подавляющего большинства присутствующих — учащихся школ Академгородка — тематика дискуссии была в новинку. Именно поэтому мероприятие началось вводной лекцией д.х.н., зам. директора Института катализа О. Н. Мартьянова, который в популярной форме представил молодому поколению базовые элементы «зеленой химии», основанной на принципах устойчивого развития цивилизации. Все они исходят из соображений целесообразности и полезности для человека и окружающей среды: лучше предотвратить выброс загрязнений, чем потом от них избавляться. Cинтез следует планировать так, чтобы максимальное количество использованных материалов вошли в конечный продукт. Кроме того, реагентами и конечными продуктами должны служить малотоксичные для человека и природы вещества. Среди целевых химических продуктов следует выбирать такие, которые обладают максимально низкой токсичностью. По возможности лучше избегать использования в синтезе вспомогательных веществ (растворителей, экстрагентов) или выбирать безвредные.
Очевидно и то, что при планировании синтеза нужно учитывать экономические и экологические последствия производства энергии, необходимой для проведения химического процесса, и стремиться к их минимизации, а также к проведению синтеза при температуре окружающей среды и нормальном давлении. Следует использовать возобновляемое сырье там, где это экономически и технически обосновано, сокращать число стадий процесса, а каталитические реагенты предпочитать стехиометрическим. Что касается химических продуктов, лучше применять такие, которые бы после того, как необходимость в них отпадет, не сохранялись в окружающей среде, а разлагались до безопасных веществ. Аналитические методики лучше развивать таким образом, чтобы в режиме реального времени обеспечивать мониторинг образования продуктов реакции, среди которых могут быть и опасные. Вещества же, используемые в химических процессах, следует выбирать так, чтобы свести к минимуму возможные аварии, взрывы и пожары.
Почему же человечество заговорило о «зеленой химии»? Как мы видим, всё связано с глобальными экологическими проблемами, причем в каждой стране проблемы эти имеют свой характер. «Россия занимает значительные северные территории, — отметил докладчик, — при этом на ее долю приходится больше 42 % мировых запасов нефти и газа. Поэтому, когда заходит речь об экологической безопасности производств, связанных с переработкой данных ресурсов, мы должны понимать, что северное расположение обязывает нас находить такие технологии, которые подразумевают слабую разлагаемость от холода; западные технологии напрямую для нас не применимы. Мы должны вспомнить и о весьма устаревших технологиях в области химии: в России более 40 % промышленных производств не соответствуют экологическим нормам, потому что в эпоху их создания были другие правила и нормативы. Ну и, наконец, еще один фактор — слабый контроль со стороны нашего государства, когда деньги на экологию тратятся в последнюю очередь. Сегодня людьми все больше овладевает идея перейти от административных методов к методам зеленой химии».
Таким образом, к «зеленой химии» можно отнести любое усовершенствование химических процессов, которое положительно влияет на окружающую среду. Наиболее перспективной является разработка новых промышленных процессов, которые позволяли бы обойтись без экологически опасных продуктов или свести их использование и выделение к минимуму. О. Н. Мартьянов рассказал о фотокатализе, водородной энергетике и сверхкритических флюидах, которые также могут быть использованы на благо человека. Последний аспект более подробно прозвучал в сообщении к.х.н., н.с. ИК СО РАН И. В. Кожевникова «Сверхкритические флюиды — возможности и применения», который поведал об их использовании (в частности, для уничтожения бытовых, токсичных и взрывоопасных отходов), а также об особенностях применения СКФ в качестве реакционных сред (понижение вязкости, широкий диапазон растворимости соединений и т.д.).
Принципы «зеленой химии» близки и медицинской науке. С докладом «Возобновляемое растительное сырье как база для современной медицинской химии» выступил д.х.н., в.н.с. НИОХ СО РАН К. П. Волчо. Как известно, народы древнего мира использовали до 21 тысячи видов растений. Уже на самых ранних стадиях развития человечества растения были не только источником питания, но и помогали избавляться от болезней. В настоящее время в медицинской химии гармонично совпали требования «зеленой химии» по максимальному использованию возобновляемого сырья и наибольшая вероятность найти максимальную биологическую активность. Биологически активные природные соединения являются, как правило, полифункциональными соединениями, они обладают многовариантной реакционной способностью и содержат асимметрические центры, т.е. хиральны. Был приведен пример из деятельности НИОХ — учеными найдено соединение, обладающее высокой анальгетической активностью, которое не уступает по эффективности аналогам, но при этом гораздо менее токсично (а ведь все анальгетики, к сожалению, имеют большое количество побочных эффектов).
В своей презентации ООО ПО «Сиббиофарм» — современной биотехнологической компании, отвечающей требованиям рынка, — коммерческий директор
А. Д. Карнаухов подчеркнул, что выпускаемая фирмой продукция «созвучна зеленой химии», например, средства защиты растений, которые безопасны для человека, животных и природы в целом, или препарат для очистки воды и почвы от нефтезагрязнений. В таком же ключе (помочь человечеству, при этом не навредив) были подготовлены и остальные сообщения — о нейтрализации выхлопных газов дизельного автотранспорта (к.х.н., с.н.с. ИК СО РАН И. В. Мишаков), о топливных элементах как альтернативных источниках электрической энергии (к.х.н., с.н.с. ИК СО РАН А. Г. Окунев), об определении потребности в сырье нефтехимической промышленности (м.н.с. ИНГГ СО РАН И. В. Ожерельева) и о перспективах использования биотоплива (к.х.н., с.н.с. ИК СО РАН В. А. Яковлев).
Все были едины во мнении, что «зеленая химия» — это перспектива нестандартных подходов. Цитата из выступления О. Н. Мартьянова — лучшее тому подтверждение. «Смена парадигмы и системы воззрений позволяет ученым увидеть собственные исследования в новом свете, что часто рождает новые идеи, открывает новые возможности и идет на пользу науке в целом...».
стр. 6
|
