Tanto pesquisadores acadêmicos como industriais vêm priorizando, cada vez mais, processos químicos que levam em conta considerações ambientais na escolha dos reagentes e condições reacionais. A química verde abandonou suas raízes na pesquisa acadêmica para se tornar uma prática apoiada pela academia, indústria e governo. O crescente interesse na utilização da química verde e suas práticas é devido, sobretudo pelo fato de que esta pode ser uma alternativa à tradicional prática "poluir-e-então-limpar" adotada pela maioria das indústrias químicas.
Os produtos ou processos da química verde podem ser classificados em 3 grandes categorias:
- Uso de matéria-prima renovável (biomassa) ou reciclada;
- Aumento de eficiência de energia, ou seja, consumo de menos energia para produzir a mesma ou maior quantidade de produto;
- Eliminação de substâncias persistentes, bioacumulativas e tóxicas.
As áreas de pesquisa e desenvolvimento em química verde incluem, de maneira geral:
- O desenvolvimento de produtos e processos que levam em consideração os impactos à saúde humana e ao ambiente através da diminuição do uso e geração de materiais perigosos;
- O desenvolvimento de processos que contribuam para a minimização dos lançamentos de poluentes na atmosfera e a formação de sub-produtos e resíduos sólidos e líquidos;
- A busca por tecnologias ou processos simples e que podem ser utilizados na fabricação de uma gama variada de produtos químicos;
- Desenvolvimento de sistemas tecnológicos ou operacionais que reduzam o consumo de energia e investimento e promova a utilização cíclica de materiais e reagentes;
- Desenvolvimento de tecnologias inovadoras que reduzam a dependência de matéria-prima não renovável através do incentivo à utilização de fontes renováveis;
- Desenvolvimento de novos produtos que viabilizem a sua reciclagem após o uso em materiais de partida úteis para a indústria química, preservando assim os recursos ambientais;
- Desenvolvimento de conceitos e procedimentos que permitam antecipar as conseqüências dos produtos e processos químicos à saúde humana e ao ambiente.
Alguns exemplos de desenvolvimento de tecnologia em processos químicos incluem:
- Utilização de matéria-prima alternativa que seja mais inócua e renovável;
- O desenvolvimento de tecnologias sintéticas alternativas, como o uso de catálise e biocatálise, fotoquímica e síntese biomimética;
- Desenvolvimento de processos reacionais mais simples que reduzam o consumo de energia e minimizem o uso e produção de substâncias químicas perigosas;
- Desenvolvimento de condições reacionais alternativas com aumento de seletividade e redução de resíduos.
R. Noyori, Nobel de química em 2001 desenvolveu um novo processo para
a síntese do ácido adípico a partir da oxidação
do cicloexeno.1 O processo industrial atualmente
em uso emprega ácido nítrico para oxidação de
cicloexanol ou uma mistura de cicloexanol e cicloexanona. Através deste
método são produzidas anualmente cerca de 2,2 milhões
de toneladas de ácido adípico, matéria-prima na fabricação
do nylon-6,6. Um dos subprodutos desta reação é o N2O,
um dos gases responsáveis pela destruição da camada de
ozônio e também pela chuva ácida. Cerca de 5 a 8% da emissão
antropogênica de N2O mundial é proveniente deste processo
químico. Noyori desenvolveu um sistema catalítico que permite
a utilização de H2O2 aquoso a 30% como
agente oxidante "verde". Quando uma mistura de cicloexeno, H2O2
30%, Na2WO4.4H2O e [CH3(n-C8H17)3N]HSO4
como catalisador de transferência de fase (CTF) são agitados
durante 8 horas a 75-90ºC, obtém-se ácido adípico
em 93% de rendimento. O único sub-produto da reação é
água.
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Síntese
verde do ácido adípico
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Alguns exemplos de desenvolvimento de tecnologia de produtos químicos incluem:
- Desenvolvimento de produtos químicos que minimizem os impactos à saúde humana e ao ambiente;
- O desenvolvimento de produtos químicos com propriedades menos perigosas;
- O desenvolvimento de produtos químicos que possuam baixa toxicidade, inflamabilidade e baixo potencial de explosão.
O desenvolvimento e a utilização de solventes que possuem um baixo potencial para destruição do ambiente e que servem como alternativas aos VOC (sigla em inglês para solventes orgânicos voláteis), solventes clorados e solventes que prejudicam o ambiente natural é uma das linhas da química verde que mais avançaram nos ultimos anos.O uso de CO2 super-crítico, H2O quase super-crítica e líquidos iônicos como solventes em síntese orgânica é hoje uma realidade em muitos procedimentos que tradicionalmente empregam VOCs como solvente.
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Exemplos
de líquidos iônicos à temperatura ambiente
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Referências: