Курсовая теория на тему Зелёная химия. Примеры внедрения её принципов в химическую промышленность

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗЕЛЕНОЙ ХИМИИ 4

2. ПОНЯТИЕ И ОСОБЕННОСТИ ПРИНЦИПОВ ЗЕЛЕНОЙ ХИМИИ В ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 7

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 15

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 16

Введение:

Актуальность темы исследования состоит в том, что в сегодняшних реалиях устойчивая (зеленая) химия становится для общества все более важным вопросом, т.к. люди начинают осознавать влияние человеческой деятельности на окружающую среду и, как следствие, состояние планеты в целом. В результате, забота об окружающей среде стала неотъемлемой частью в жизни человека.

Сегодня зеленая химия переставляет собой не только новое промышленное направление, а целую философию. Ее главная задача заключается в производстве и получении абсолютно безопасной и безотходной химической продукции.

Принципы зеленой химии произвели революцию в методах производства в химической промышленности и многих других областях. Они затрагивают целый ряд важных аспектов, таких как предотвращение образования отходов, производство безопасных веществ для человека и окружающей среды, применение возобновляемого сырья и т.д. Но все же данные принципы являются только основой для разработки собственных стратегий действий и реализации экологических решений.

Поэтому сегодня необходимо разрабатывать и внедрять не только экономически выгодные, но экологически чистые химические технологии. Промышленность нуждается в экологической модернизации, а в этом могут помочь исследования в области зеленой химии, разработка новых химических технологий с применением принципов зеленой химии.

Цель работы – исследовать особенности зеленой химии, а также примеры внедрения ее принципов в химическую промышленность.

Задачи работы:

1. Теоретические основы зеленой химии.

2. Понятие и особенности принципов зеленой химии в химической промышленности. 

Заключение:

Зеленая химия за последние три десятилетия стала одной из основных научных парадигм, лежащих в основе современного химического производства.

Главная цель зеленой химии состоит в повышении безопасности конечных химических продуктов, сокращении производства опасных отходов и применения невозобновляемых ресурсов, которые необходимы в процессах химического производства.

В основе концепции лежат 12 принципов, призывающих к разработке и внедрению химических процессов, которые ограничивают использование и производство вредных веществ: предотвращение образования отходов; атомная экономика; менее опасные химические синтезы; разработка более безопасных химикатов; более безопасные растворители и вспомогательные вещества; дизайн для энергоэффективности; использование возобновляемых материалов; уменьшить производные; катализ; химический продукт должен разлагать на безопасные продукты; анализ в реальном времени для предотвращения загрязнения; более безопасная химия для предотвращения несчастных случаев.

Зеленая химия – это революционно новый и инновационный подход к сокращению либо полному исключению использования вредных, опасных и токсичных химических веществ. Зеленая химия – это радикально новый подход к решению экологических проблем путем использования чистых, менее загрязняющих окружающую среду промышленных процессов и возложения на производителей ответственности за производимую ими продукцию.

Поэтому соблюдение химических процессов в соответствии с принципами «зеленой химии» – это не только получение необходимых веществ и потребительских товаров, но и их потенциальное воздействие на здоровье населения и окружающую среду. 

Фрагмент текста работы:

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗЕЛЕНОЙ ХИМИИ

История возникновения зеленой химии начинается с морского биолога и американского научного писателя Рэйчела Карсона (1907–1964), написавшего свою знаменитую книгу «Тихая весна» (1962), в которой описывается огромный ущерб, нанесенный местным экосистемам химическими веществами. Данная книга стала тревожным звонком для общественности, ученых и лиц, принимающих решения [1, с. 17].

Но освещение главных принципов зеленой (устойчивой) химии произошло только около четырех десятилетий спустя. Так, в начале 1990-х годов, в результате сотрудничества между правительством США, мастерами народных промыслов и Американской научной ассоциацией, «зеленая химия» завоевала свой нынешний авторитет в качестве научной системы по предотвращению загрязнения воздуха. В 1991 г. американский ученый Пол Анастас, сегодня – директор Центра зеленой химии и зеленой инженерии при Йельском университете, благодаря своим усилиям придал особое значение концепции «зеленой химии».

В 1998 г. П.Т. Анастас и Дж.С. Уорнер в своей книге «Зеленая химия: теория и практика» сформулировали двенадцать принципов «зеленой химии», которыми следует руководствоваться учёным, работающим в данной области. В данных принципах изложены общие принципы предотвращения загрязнения воздуха при изобретении химического вещества [10, с. 237].

Зеленая химия является новой философией химии, новым языком, помогающим взглянуть на химическую отрасль не только с практической позиции (получение прибыли от продукции с высокой ликвидностью), хотя это не менее важно, но и с гуманитарной [6, с. 126].

Парадигма устойчивого развития основана на следующем: потребности существующего поколения не должны удовлетворяться за счет ограничений и рисков в возможности удовлетворения потребностей последующих поколений [6, с. 126].

Итак, взаимосвязь между зеленой химией и устойчивым развитием четко указывает на перечень концептуальных проблем, которые человечество должно решить, а именно:

— рост численности населения;

— источники энергии и новые виды топлива;

— продовольствие, включая питьевую воду;

— истощение ресурсов;

— глобальное изменение климата;

— загрязнение воздуха, воды (океанов, озер, рек и подземных вод во всем мире) и почвы.

— вопросы, ограничивающие производство и потребление токсичных и вредных продуктов [6, с. 126].

Химия окружающей среды и зеленая химия связаны между собой, так оба направления нацелены на поиски путей, которые сделают мир лучше.

Наука об охране окружающей среды устанавливает источники, разъясняет механизмы и оценивает проблемы окружающей среды, а зеленая химия занимается поиском путей решения данных проблем, создавая при этом безопасные альтернативные технологии. Но все же, несмотря на общие глобальные цели, зеленая химия и химия окружающей среды выступают разными науками.

Итак, сегодня зеленая химия представляет собой область химии и химической инженерии, которая направлена на разработку продуктов и процессов, минимизирующих либо исключающих применение и образование опасных веществ. Данная область химии фокусируется на воздействии химии на окружающую среду, включая технологические подходы к сокращению потребления невозобновляемых ресурсов и предотвращению загрязнения [2, с. 47].

Цели зеленой химии состоят в следующем:

— использование возобновляемых ресурсов;

— сокращение количества этапов процесса, повышение энергоэффективности;

— разработка более безопасных для здоровья химических материалов и продуктов;

— повышение эффективности или результативности химических процессов и использование сырья с низким уровнем риска [10, с. 237].

Итак, конечна цель зеленой химии – повышение качества жизни людей на более чистой и безопасной планете.

Организация химических процессов согласно принципам зеленой химии представлена:

— получением нужных веществ и потребительских товаров;

— оценкой возможных последствий для здоровья людей и окружающей среды [5, с. 11].

Несколько лет назад был проведен анализ осведомленности российских промышленных предприятий о зеленой химии и применении ее принципов, который показал, что только 43% предприятий сталкиваются с этим понятием в своей практической или научной деятельности, остальные либо не имеют с ним дела (28%), либо затрудняются ответить на этот вопрос (29%) [3 , с. 15]. Но даже компании, внедрившие в свою деятельность хотя бы один из 12 принципов «зеленой химии», не осознавали, что данная деятельности относится к их компании.

Поэтому чтобы «зеленая химия» стала востребованным инструментом химической промышленности, необходимо не только сделать так, чтобы ее философия и подход были как можно лучше понятны заинтересованными сторонами, но необходимо приложить все усилия, чтобы зеленая химия стала инструментом химической промышленности, ее нужно не только преподавать на университетском уровне, но и оценивать с точки зрения того, насколько хорошо она может быть применена к технологиям, разработанными химиками в нашей стране.