Зеленая химия
Так называемая зеленая химия – это не просто новое промышленное направление, это целая философия. Ее задача – сделать химическую продукцию и сам процесс производства безопасными и безотходными. В этом вопросе необходима скоординированная политика всех стран, но в первую очередь – тех, кто обладает развитой химической промышленностью. Россия, без сомнения, входит в их число, и способна внести свою лепту в уменьшение количества вредных выбросов. И уже это делает – выбросы парниковых газов сократились в РФ с 1990 года в два раза!
Безопасная и безотходная
Катализатор чистоты
Зеленая химия подразумевает создание процессов и технологических систем, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и человека. В конце 1980-х годов английский ученый Роджер Шелдон ввел в употребление понятие «E-фактор» — показатель того, сколько при химическом производстве килограммов отходов приходится на каждый килограмм конечного продукта. Это один из главных параметров зеленой химии.

По этому показателю нефтепереработка является самой зеленой отраслью: на 1 кг готового продукта приходится 1 кг отходов. Для обычных пластиков этот показатель может равняться 5 килограммам, зато для производства лекарств, имеющих сложную молекулярную структуру и требующих многоэтапного синтеза, на каждый килограмм продукции отходов может приходиться до полутонны!

Роджер Шелдон
Лучше предотвратить выброс загрязнений, чем потом избавляться от них
Синтез следует планировать так, чтобы максимальное количество использованных материалов вошли в конечный продукт.
Следует планировать методы синтеза так, чтобы реагентами и конечными продуктами служили вещества, которые малотоксичны или вовсе нетоксичны для человека и природы.
1
2
3
Среди целевых химических продуктов следует выбирать такие, которые наряду с требуемыми свойствами обладают максимально низкой токсичностью
Необходимо по возможности избегать использования в синтезе вспомогательных веществ (растворителей, экстрагентов и др.) или выбирать безвредные.
При планировании синтеза нужно учитывать экономические и экологические последствия производства энергии, необходимой для проведения химического процесса, и стремиться к их минимизации. Следует стремиться проводить синтез при температуре окружающей среды и нормальном давлении.
4
5
6
12 ключевых принципов
В 1990-х годах учеными были сформулированы 12 принципов зеленой химии, которые звучат примерно так:
Следует использовать возобновляемое сырье там, где это технически и экономически обосновано.
Необходимо сокращать число стадий процесса (для этого избегать при синтезе стадий блокирования групп, введения-снятия защиты, временной модификации физико-химических процессов).
Каталитические реагенты (по возможности максимально селективные) предпочтительны по сравнению со стехиометрическими.
7
8
9
Химические продукты желательно применять такие, чтобы по окончании нужды в них они не сохранялись в окружающей среде, а разлагались до безопасных веществ.
Аналитические методики следует развивать так, чтобы в режиме реального времени обеспечивать мониторинг образования продуктов реакции, среди которых могут оказаться опасные.
Вещества, используемые в химических процессах, следует выбирать так, чтобы свести к минимуму возможные аварии, включая разливы, взрывы и пожары.
10
11
12
Как государство может решить проблему токсичных отходов? С помощью грамотной промышленной политики! Так, с 2019 года российские предприятия, осуществляющие хозяйственную деятельность на объектах, относящихся к первой категории (а это порядка 7000 организаций с самым серьезным негативным воздействием на окружающую среду, в том числе представители химпрома) обязаны начать процесс получения комплексных экологических разрешений (КЭР). При этом есть группа из 300 «главных российских загрязнителей», на долю которых приходится более 60% вредных выбросов. Все они обязаны получить КЭР уже до конца 2021 года.
Не можешь – научим.
И поможем
КЭР может быть выдан сразу, если компания соответствует всем принципам наилучших доступных технологий (НДТ), – так назвали наиболее экологически чистые, современные технологические процессы для всех отраслей промышленности, в том числе для химической. Они перечислены в специальных справочниках, выпущенных Минпромторгом России. Если же производство не соответствует современным стандартам, то ему напишут программу повышения экологической эффективности. И тогда до конца 2029 года предприятие должно снизить количество отходов и выбросов, и сделать их более безопасными.

Предварительный анализ выявил что из 300 наиболее «вредных» предприятий 53% уже сейчас соответствуют НДТ и могут получить соответствующие КЭРы без всяких отлагательных условий, остальные будут вынуждены обратиться за программой повышения экологической эффективности. По данным Минпромторга России, 139 крупнейшим предприятиям из всех отраслей промышленности необходимо инвестировать до 760 млрд рублей для внедрения наилучших доступных технологий, и еще до 500 млрд потратить на природоохранное оборудование. Так как суммы затрат значительны, у государства есть всевозможные виды поддержки для тех, кто внедряет НДТ: льготы, инвестиционные налоговые кредиты, повышенные коэффициенты амортизации на соответствующее оборудование, специальные инвестиционные контракты, прямая финансовая поддержка через фонд развития промышленности и субсидирование ставок по «зеленым» кредитам и «зеленым» облигациям.
В целом, принципы «зеленой химии» постепенно завоевывают умы промышленников. Наверняка многие в курсе, что уже появилась и все шире используется упаковка и одноразовая посуда из биоразлагаемых полимеров или модифицированного крахмала, но процесс смены технологий – очень небыстрый. Тем не менее, зеленый химпром уже есть в нашей стране, и одними из его представителей являются крупнейшие российские производители минеральных удобрений.
Потихоньку «зеленеет»
А компания «ФосАгро» совместно с ЮНЕСКО, Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (FAO) и международным союзом по теоретической и прикладной химии (IUPAC) финансирует перспективные исследования молодых ученых из разных стран мира в области «зеленой химии». За шесть лет жюри проекта «Зеленая химия для жизни» рассмотрело больше 600 заявок и присудило гранты 34 молодым ученым из 26 стран мира. В 2020 году компания «Фосагро» программу до 2022 года, увеличила общий объем финансирования проекта до $2,5 млн и учредила специальный грант для поддержки исследований в области использования фосфогипса.