Princípios de Sustentabilidade e Química

Verde

UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSOINSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA

DEPARTAMENTO DE QUÍMICAQUÍMICA VERDE

Docente: Leonardo Gomes de VasconcelosDiscentes: Arthur César Alves Corso Giullyanno de Oliveira Felisberto

1 - Introdução

O pensamento sobre um desenvolvimento sustentável veio da UM Commission on Environment and Development (Brutland Commission) em 1987.

1 - Introdução

Nesta comissão se defendeu:“A necessidade de se conservar o que temos atualmente, para que as futuras gerações também possam desfrutar”.

Essa definição é bem ampla, e converge para todos os aspectos da sociedade, porém o desenvolvimento sustentável tem uma relevância particular com a química industrial.

1 - Introdução

O movimento da química verde iniciou-se na década de noventa pela Enviromental Protection Agency (EPA), que encorajou as industrias químicas a prevenir a poluição.

A missão da química verde é:“Promover a criação e desenvolvimento de tecnologias que reduzem ou eliminam o uso ou a geração de substancias nocivas a saúde humana e ao meio ambiente.”

1 - Introdução

Prevenção Economia atômica Síntese segura Produtos seguros Solventes seguros Eficiência no uso de energia

Fontes renováveis Redução de derivados Catálise Biodegradável Análise em tempo real Prevenção de acidentes

As diretrizes da química verde (doze no total) em conjunto com a tecnologia têm contribuído para o alcance da sustentabilidade.

2 - Química verde e a Indústria

Companhias químicas de nível mundial estão levando mais a serio a questão da sustentabilidade e química verde, a combinação do aumento crescente de legislações vigentes, com o aumento da conscientização e interesse do publico, e a compreensão de que eco-eficiência é algo bom para negócios, rapidamente eleva a taxa de mudanças nestas companhias.

2 - Química verde e a Indústria

Uma pesquisa, comissionada pelo UK Department of Environment Transport and Regions, mostrou que o gasto com proteção ambiental, das indústrias do Reino Unido, cresceu de £2482 milhões em 1994 para £4274 milhões em 1997. A indústria química suportou o peso deste gasto, com algo em torno de 24% do total deste custo.

2 - Química verde e a Indústria

A figura incorpora os elementos chave da química verde com ambitos de finança, ambientais, de produção em larga escala, e de pesquisa e desenvolvimento de tecnologias.

Figura 1: Processo de redução pela Química Verde

2 - Química verde e a Indústria

Porém para alcançarmos uma sustentabilidade rentável ainda é necessário que se mude nossa cultura em relação à educação e a indústria.

Na educação, os princípios da química verde devem ser temas de entendimento comum, e não um caso isolado. Na indústria, os princípios da sustentabilidade devem fazer parte do caráter da companhia e ser refletidos no processo de produção.

3 – Minimização de desperdício e Economia atômica

3.1 – Economia atômica

A +B → C + D

Trost: é uma das ferramentas mais úteis para avaliar um projeto de reações com mínino de desperdício.

Figura 2: Rota sulfonato benzeno para fenol

3 – Minimização de desperdício e Economia atômica

3.1 – Economia atômica

Sheldon: pode ser expandida pela introdução de um fator E.

A +B → C + D + E

3 – Minimização de desperdício e Economia atômica

3.2 – Fatores que influenciam as reações de economia de átomos

Custo e disponibilidade dos materiais brutos

Toxicidade/periculosidade dos materiais brutos

Rendimento

Isolamento e purificação do produto de maneira fácil

3 – Minimização de desperdício e Economia atômica

3.2 – Fatores que influenciam as reações de economia de átomos

Solventes requeridos

Energia requerida

Equipamentos requerimentos, custo e disponibilidade

Tempo do processo e natureza dos materiais desperdiçados

3 – Minimização de desperdício e Economia atômica

3.3 – Reações de não economia de átomos

Não desejado, pois produz quantidade significativa de produtos (desperdício).

4 – Redução do uso de materiais

4.1 – Soluções catalíticas

Figura 3: Reação típica de Friedel-Crafts

4 – Redução do uso de materiais

4.2 – Necessidade de proteção

Figura 4: Rotas para o ácido 6-aminopenicilâmico

4 – Redução do uso de materiais

4.3 – Redução do uso de materiais brutos não renováveis

Conservar o abastecimento de combustíveis fósseis valiosos para as futuras gerações.

Reduzir emissão global de gases do efeito estufa, especialmente dióxido de carbono.

4 – Redução do uso de materiais

4.4 – Processos de intensificação