Bài 2: Hóa học Xanh từ nghiên cứu đến thực tiễn

2.1 Nghiên cứu ứng dụng hóa học xanh

2.1.1 Nghiên cứu sản xuất chip máy tính

Trong quy trình sản xuất chip máy tính, cần nhiều hóa chất, nước và nguồn năng lượng. Trong một nghiên cứu và điều tra được thực thi vào năm 2003, ước tính trong công nghiệp sản xuất chip máy tính thì khối lượng hóa chất và nguyên vật liệu hóa thạch thiết yếu để sản xuất chip máy tính là tỷ suất 630 : 1, có nghĩa là phải sử dụng nguyên vật liệu nguồn gấp 630 lần khối lượng của 1 con chip. Trong khi đó trong ngành sản xuất xe hơi, tỷ suất này chỉ là 2 : 1. Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm vương quốc Los Alamos đã tăng trưởng một quy trình tiến độ sử dụng carbon dioxide siêu tới hạn tại một trong những bước chuẩn bị sẵn sàng chip, và nó làm giảm đáng kể lượng hóa chất, nguồn năng lượng và nước thiết yếu để sản xuất chip. Richard Wool, cựu giám đốc của chương trình Composites giá rẻ từ nguồn nguyên vật liệu tái tạo ( ACRES ) tại Đại học Delwar, đã tìm ra cách sử dụng lông gà để sản xuất chip máy tính : Protein, keratin có trong lông vũ được sử dụng để tạo ra một dạng sợi vừa nhẹ vừa đủ bền để chịu được những áp lực đè nén cơ học và nhiệt. Kết quả đã tạo ra là bảng mạch in bằng lông vũ hoạt động giải trí với vận tốc gấp đôi vận tốc của bảng mạch truyền thống cuội nguồn. Mặc dù công nghệ tiên tiến này vẫn đang được liên tục nghiên cứu và điều tra để sử dụng cho mục tiêu thương mại, nhưng tác dụng điều tra và nghiên cứu này đã hướng đến mục tiêu sử dụng khác của lông vũ làm nguồn nguyên vật liệu, gồm có cả nguyên vật liệu sinh học.

2.1.2 Ngành công nghiệp dược phẩm

Ngành công nghiệp dược phẩm đang liên tục tìm cách tăng trưởng những loại thuốc có tính năng phụ ít gây hại hơn và sử dụng những quy trình tiến độ sản xuất phát sinh ra chất thải ít ô nhiễm hơn. Merck và Codexis đã tăng trưởng một tổng hợp xanh thế hệ thứ hai của sitagliptin một thành phần hoạt chất trong JanuviaTM, một chiêu thức điều trị cho bệnh tiểu đường type 2. Sự hợp tác này đã tạo ra một quy trình enzyme làm giảm chất thải, cải tổ hiệu suất, bảo đảm an toàn và vô hiệu sự thiết yếu phải sử dụng chất xúc tác sắt kẽm kim loại. Nghiên cứu khởi đầu cho thấy rằng những chất xúc tác sinh học mới cũng sẽ hữu dụng trong việc sản xuất những loại dược phẩm khác. Ban đầu được lưu hành dưới tên thương phẩm là Zocor ®, thuốc Simvastatin là một đơn thuốc số 1 dùng trong điều trị cholesterol cao. Phương pháp đa pha truyền thống lịch sử sản xuất loại thuốc này đã phải dùng một lượng lớn chất phản ứng nguy cơ tiềm ẩn và phát sinh ra một lượng lớn chất thải ô nhiễm trong tiến trình. Giáo sư Yi Tang, thuộc Đại học California, đã đưa ra một qui trình tổng hợp sử dụng enzyme kỹ thuật với ngân sách nguyên vật liệu thấp. Codexis, một công ty xúc tác sinh học, đã tối ưu hóa cả enzyme và qui trình hóa học. Kết quả giảm đáng kể rủi ro đáng tiếc và chất thải, hiệu suất cao cao và cung ứng nhu yếu của người mua.

2.1.3 Chế tạo nhựa có khả năng phân hủy sinh học

Một số công ty đang nghiên cứu và điều tra tăng trưởng nhựa được làm từ những nguồn nguyên vật liệu tái tạo, có năng lực phân hủy sinh học. NatureWorks of Minnetonka, Minnesota, sản xuất những hộp đựng thực phẩm từ một loại polymer có tên là axit polylactic mang thương hiệu Ingeo. Các nhà khoa học tại NatureWorks đã ý tưởng ra một chiêu thức trong đó những vi sinh vật quy đổi bột ngô thành một loại nhựa bền tương tự với nhựa dựa trên dầu mỏ hiện đang được sử dụng cho những bình chứa như chai đựng nước và hộp đựng sữa chua. Công ty đang nghiên để tìm nguồn đáp ứng nguyên vật liệu thô từ chất thải nông nghiệp.

BASF đã phát triển và tiếp thị màng phim polyester có thể phân hủy hoàn toàn được gọi là “Ecoflex®.” Họ đang sản xuất và tiếp thị các loại túi phân hủy sinh học hoàn toàn, “Ecovio®”, màng phim được chế tạo từ tinh bột sắn và canxi cacbonat. Được chứng nhận bởi Biodegradable Products Institute, các túi này phân rã hoàn toàn thành nước, CO2 và sinh khối trong các hệ thống ủ phân công nghiệp. Các túi này có khả năng chống rách, chống đâm thủng, không thấm nước, có thể in và đàn hồi. Sử dụng các túi này thay cho túi nhựa thông thường, chất thải nhà bếp và sân sẽ nhanh chóng phân hủy trong các hệ thống ủ phân đô thị.

2.1.4 Ngành sản xuất sơn

Sơn ” alkyd ” gốc dầu tạo ra một lượng lớn những hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ( VOCs ). Các hợp chất dễ bay hơi này bay hơi từ sơn khi khô và lưu hóa và có chứa những chất có một hoặc nhiều tác động ảnh hưởng môi trường tự nhiên. Procter và Gamble and Cook Composites and Polymers đã sản xuất ra hỗn hợp dầu đậu nành và đường thay thế sửa chữa cho nhựa và dung môi sơn có nguồn gốc từ hóa thạch, cắt giảm 50 % chất bay hơi nguy hại. Các công thức sơn Chempol ® MPS sử dụng những loại dầu Sefose ® sinh học này để thay thế sửa chữa những dung môi gốc dầu mỏ và tạo ra loại sơn an toàn hơn khi sử dụng và tạo ra chất thải ít ô nhiễm hơn. Sherwin-Williams đã tăng trưởng sơn acrylic alkyd gốc nước với VOC thấp hoàn toàn có thể được làm từ nhựa chai soda tái chế ( PET ), acrylics và dầu đậu nành. Những loại sơn này tích hợp những quyền lợi hiệu suất của alkyds và hàm lượng VOC thấp của acrylics. Trong năm 2010, Sherwin-Williams đã sản xuất đủ số lượng sơn mới này để vô hiệu hơn 800.000 pound, tương tự 362.874 kg VOC.

2.2 Về tình hình phát triển hóa học xanh của Việt Nam

2.2.1 Cơ sở pháp lý

Ngày 25 tháng 09 năm 2012 Thủ tướng nhà nước đã ra Quyết định số 1393 / QĐ-TTg Phê duyệt “ Chiến lược vương quốc về tăng trưởng xanh thời kỳ 2011 – 2020 và tầm nhìn đến năm 2050 ” với quan điểm ‘ Tăng trưởng xanh là một nội dung quan trọng của tăng trưởng vững chắc, bảo vệ tăng trưởng kinh tế tài chính nhanh, hiệu suất cao, vững chắc và góp thêm phần quan trọng thực thi Chiến lược vương quốc về biến hóa khí hậu ’ … với Mục tiêu chung “ Tăng trưởng xanh, tiến tới nền kinh tế tài chính các-bon thấp, làm giàu vốn tự nhiên trở thành khuynh hướng chủ yếu trong tăng trưởng kinh tế tài chính bền vững và kiên cố ; giảm phát thải và tăng năng lực hấp thụ khí nhà kính dần trở thành chỉ tiêu bắt buộc và quan trọng trong tăng trưởng kinh tế tài chính – xã hội ”. Trong Quyết định đã đề ra 3 tiềm năng đơn cử và 3 Nhiệm vụ Chiến lược của Tăng trưởng xanh. ( i ) 3 tiềm năng đơn cử là : Tái cấu trúc và triển khai xong thể chế kinh tế tài chính theo hướng xanh hóa những ngành hiện có và khuyến khích tăng trưởng những ngành kinh tế tài chính sử dụng hiệu suất cao nguồn năng lượng và tài nguyên với giá trị ngày càng tăng cao ; Nghiên cứu, ứng dụng ngày càng thoáng đãng công nghệ tiên tiến tiên tiến và phát triển nhằm mục đích sử dụng hiệu suất cao hơn tài nguyên vạn vật thiên nhiên, giảm cường độ phát thải khí nhà kính, góp phần ứng phó hiệu suất cao với biến hóa khí hậu ; Nâng cao đời sống nhân dân, kiến thiết xây dựng lối sống thân thiện với môi trường tự nhiên trải qua tạo nhiều việc làm từ những ngành công nghiệp, nông nghiệp, dịch vụ xanh, góp vốn đầu tư vào vốn tự nhiên, tăng trưởng hạ tầng xanh. ( ii ) 3 Nhiệm vụ kế hoạch trong đó có trách nhiệm số 2 tương quan trực tiếp đến Hóa học xanh đó là trách nhiệm b : Thực hiện một kế hoạch “ công nghiệp hóa sạch ” trải qua thanh tra rà soát, kiểm soát và điều chỉnh những quy hoạch ngành hiện có, sử dụng tiết kiệm chi phí và hiệu suất cao tài nguyên, khuyến khích tăng trưởng công nghiệp xanh, nông nghiệp xanh với cơ cấu tổ chức ngành nghề, công nghệ tiên tiến, thiết bị bảo vệ nguyên tắc thân thiện với thiên nhiên và môi trường, góp vốn đầu tư tăng trưởng vốn tự nhiên ; tích cực ngăn ngừa và giải quyết và xử lý ô nhiễm. Những chỉ tiêu đa phần đến năm 2020 gồm : Giá trị mẫu sản phẩm ngành công nghệ cao, công nghệ tiên tiến xanh trong GDP là 42 – 45 % ; tỷ suất những cơ sở sản xuất kinh doanh thương mại đạt tiêu chuẩn về môi trường tự nhiên là 80 %, vận dụng công nghệ sạch hơn 50 %, góp vốn đầu tư tăng trưởng những ngành tương hỗ bảo vệ môi trường tự nhiên và làm giàu vốn tự nhiên phấn đấu đạt 3 – 4 % GDP.

2.2.2 Hợp tác quốc tế về phát triển Hóa học xanh

Ngày 04/06/2018 Cục Hóa Chất Bộ Công Thương phối hợp với Quĩ Môi trường toàn thế giới ( GEF ), Chương trình Phát triển Liên hợp Quốc ( UNDP ) đã tổ chức triển khai Hội thảo khởi động dự án Bất Động Sản : ‘ Áp dụng hóa học xanh tại Nước Ta nhằm mục đích tương hỗ tăng trưởng xanh, giảm thiểu sử dụng, và phát thải những chất ô nhiễm, hữu cơ khó phân hủy ( PÓP ) và những chất ô nhiễm khác ( Dự án hóa học xanh ). Hiện tại dự án Bất Động Sản đanh trong tiến trình tiến hành triển khai. TS. Trần Hữu Bưu – Phó TBT Tạp chí Công nghiệp thiên nhiên và môi trường Nguồn : www.epa.gov/greenindustry ; www.acs.org ; Quyết định số 1393 / QĐ-TTg ngày 25 tháng 09 năm 2012 Phê duyệt “ Chiến lược vương quốc về tăng trưởng xanh thời kỳ 2011 – 2020 và tầm nhìn đến năm 2050 ”.

Source: https://mindovermetal.org
Category: Ứng dụng hay