Química verde: princípios e oportunidades

O artigo 225 da Constituição brasileira de 1988 diz:

Todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações.”

É dentro desse contexto que propostas como a química verde se tornam relevantes.  

Folha de outono verde
(Imagem de pasja1000 por Pixabay)



Como pintar de verde a química


De acordo com Anastas & Williamson (1996), a química verde trata-se do

“uso de técnicas e metodologias químicas que reduzem ou eliminam o uso ou geração de matérias-primas, produtos, subprodutos, solventes, reagentes, etc., que são perigosos para a saúde humana ou para o meio ambiente”. ** Traduzido pela autora.


Esse conceito é sustentado por doze princípios que englobam diversos aspectos do estudo e desenvolvimento de processos químicos. Estes são:


1 - Prevenção: é melhor prevenir do que tratar ou limpar resíduos resultantes dos processos trabalhados.

2 - Economia atômica: as metodologias de síntese devem ser desenvolvidas com o objetivo de maximizar a incorporação dos átomos dos reagentes nos produtos finais desejados. Em outras palavras, a meta é melhorar o aproveitamento de massa dos reagentes, de modo que seja mais incorporada ao produto final. 

3 - Redução de toxicidade: sempre que possível, fazer o uso de reagentes menos tóxicos (para a saúde e para o meio ecológico) na execução de um determinado processo. 

4 - Compostos resultantes seguros: os produtos químicos devem ser produzidos de modo que possam ter eficiência maximizada, ao passo que sua toxicidade é minimizada.

5 - Diminuição de solventes e auxiliares: o uso de substâncias como solventes, agentes de separação e etc; deve ser evitado e, quando ocorrer, a preferência deve ser para a aplicação de substâncias inofensivas no processo.

6 - Eficiência energética: a minimização do custo energético das transformações. Os métodos sintéticos, portanto, devem sempre que possível serem realizados à temperatura e pressão ambientes. 

7 - Matéria-prima renovável: uso de matéria-prima renovável sempre que possível em âmbito técnico e econômico. 

8 - Redução do uso de derivatizações: reduzir o uso de reagentes bloqueadores, de proteção/desproteção e modificadores temporários. Os caminhos reacionais que passam pelo uso dessas substâncias aumentam o número de compostos participantes do processo e aumentam a possibilidade de geração de subprodutos indesejáveis.

9 - Catálise: reagentes catalíticos (com seletividade tão alta quanto possível) são superiores e preferíveis aos reagentes estequiométricos.  

10 - Compostos Degradáveis: os produtos químicos sintetizados devem ser pensados de forma que, após sua devida utilização, não somente não persistam no ambiente como também tenham produtos de degradação inofensivos. 

11 - Análise em tempo real: metodologias analíticas devem ser desenvolvidas de modo a permitir o monitoramento dos processos em tempo real, identificando, primariamente, a formação de substâncias tóxicas e possibilitando esse controle. 

12 - Química segura para prevenção de acidentes: a escolha de substâncias para um processo químico deve ser guiada, também, pela minimização das possibilidades de acidentes como explosões e incêndios. 


Espaços e oportunidades


Como é discutido por Farias e Fávaro (2011), um dos assuntos que se destacam nas pesquisas relacionadas à química verde até o início desta década era a catálise. Isto se deve ao fato de que o desenvolvimento de catalisadores mais seletivos, que beneficiem a produção e minimizem a quantidade de resíduos gerados pelo processo, além da contribuição ecológica, também possuem efeito econômico positivo para a indústria. 


Apesar do fato de que nem toda produção ou ação de catalisadores tem efeitos que possam ser classificados como “verde”, a grande participação desses compostos nos processos industriais são uma oportunidade para tornar a ação de indústrias menos nociva. Um exemplo da importância de catalisadores para as indústrias atualmente é a atenção dada à organocatálise enantiosseletiva, considerada pela IUPAC uma das tecnologias promissoras em química para os próximos anos.


Outro destaque feito pelas autoras é a indústria farmacêutica. Há inúmeras razões para o setor pesquisar e introduzir práticas segundo a química verde em seus processos. Dentre essas motivações pode-se citar o aumento da eficiência dos processos com simultânea redução de custos, maiores rendimentos, menores quantidades de resíduos, melhorias na qualidade, redução do tempo de processamento, economia de energia, benefícios ao ambiente e à imagem corporativa e o aumento da segurança dos processos. Todos estes fatores contribuem para que, com a cooperação de outros agentes internos e externos ao setor, haja a multiplicação de medicamentos mais seguros e mais acessíveis à população global. 


Ainda assim, falar sobre o cenário da química verde nas indústrias, especialmente no Brasil, demanda entendimento mais aprofundado sobre as pesquisas produzidas e especial atenção à viabilização da incorporação de novas descobertas às plantas industriais. Isso inclui desde medidas que promovam a educação e o fomento à inovação no país, por parte de governo e comunidade, a projetos e investimentos voltados para essa iniciativa, por parte dos fabricantes, e é por isso, é para o enriquecimento dessa conversa, que os próximos posts do blog, nesse assunto, buscam contribuir.


Confira também:


Referências

Manual da Química - Química verde - por Diogo Lopes Dias

Desenvolvimento sustentável e química verde - por Flavia Martins da Silva, Paulo Sérgio Bergo de Lacerda, Joel Jones Junior, via Scielo.

Vinte anos de química verde: conquistas e desafios - Luciana A. Farias e Déborah I. T. Fávaro, via Scielo.

Constituição da República Federativa do Brasil - Art. 225

Green Chemistry: An Overview - Paul T. Anastas e Tracy C. Williamson, 1996.


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