Přejít k obsahu
Merck
DomůSlužbySoftware a digitální platformyDOZN™ Kvantitativní hodnotitel zelené chemie

DOZN™ Kvantitativní hodnotitel zelené chemie

Nástroj DOZN™ je kvantitativní nástroj, který jako první v oboru využívá 12 principů zelené chemie k porovnání relativní ekologičnosti podobných chemických látek, syntetických cest a chemických procesů.  

Tyto 12 principů zelené chemie destilujeme do tří hlavních kategorií: Zlepšení využívání zdrojů, účinnější využívání energie a minimalizace rizik pro člověka a životní prostředí. V současné době nezahrnujeme dopady životního cyklu surovin (tj. těžby surovin, jejich předzpracování a výroby), ale bereme v úvahu nebezpečí a efektivní využívání těchto materiálů. O výsledky týkající se výkonnosti výrobků se dělíme s našimi zákazníky a ukazujeme, jak jsou naše výrobky v souladu s každou z 12 zásad a také v rámci tří hlavních kategorií. 

Nástroj DOZN™ využívá data, která pomáhají našim podnikům a zákazníkům přijímat informovaná rozhodnutí, která snižují jejich ekologickou stopu, zvyšují účinnost chemických látek a podporují udržitelnost.

Vysvětlení 12 principů algoritmů zelené chemie

1. Prevence

Princip 1 určuje celkový přístup k účinnosti zdrojů tím, že bere v úvahu vztah mezi všemi vstupními materiály do procesu (reaktanty a pomocnými látkami) a požadovaným vyrobeným produktem. Další zásady, jako jsou 2, 5, 8, 9 atd., řídí konkrétní prvky nebo přístupy k účinnému využívání zdrojů. Zkoumáme přístupy, které nám umožňují různě vážit více a méně žádoucí taktiky nakládání s odpady.

Zatímco zásada 1 se zaměřuje na všechny vstupní materiály, náš přístup k zásadě 2 jsme vytvořili tak, abychom se zaměřili na hledání možností, jak snížit množství reaktantů použitých k výrobě požadovaného produktu.

V zásadách 3, 4 a 5 hodnotíme jak množství, tak toxicitu různých složek chemické syntézy, konkrétně surovin, produktů a rozpouštědel, jak je podrobně popsáno v tomto dokumentu.

Náš přístup k zásadě 3 spočívá ve snížení průměrného množství a toxicity surovin použitých na 1 kg výrobku. Uvědomujeme si, že existuje mnoho forem toxicity, a přizpůsobili jsme svůj přístup naší GHS. Sladěním s GHS optimalizujeme účinnost i globální význam našeho procesu sběru dat.

V zásadě 3 se zaměřujeme na používání méně toxických vstupních materiálů, v zásadě 4 používáme stejný přístup založený na GHS a zaměřujeme se na toxicitu vyráběného produktu. Uznáváme, že chemický proces může produkovat více produktů ("koproduktů"), a proto při řešení této zásady pečlivě zvažujeme toxicitu produktů a koproduktů.

Používáme přístup použitý pro zásady 3 a 4, abychom se zaměřili na snížení množství a toxicity rozpouštědel a dalších separačních činidel použitých na kg výrobku.

Vyvíjíme odhad energetického dopadu s ohledem na dobu, po kterou se kroky syntézy odchylují od okolního tlaku a teploty.

Přednostně používáme obnovitelné suroviny, pokud je to možné. U této zásady katalogizujeme minimálně to, zda jsou používány biosuroviny.

Jsme si vědomi, že každý krok derivatizace vyžaduje další činidla a může vést ke vzniku odpadu. Naší snahou v rámci tohoto principu je vyvinout proces, který by katalogizoval snížení derivatizačního odpadu buď přímo, nebo prostřednictvím zástupného principu.

Naší snahou v rámci tohoto principu je vyvinout postup pro katalog, kde použití katalyzátoru snižuje množství odpadu buď přímo, nebo zprostředkovaně. Zásada 9 slouží jako doplněk k zásadě 2 a pravděpodobně vede ke zlepšení atomové ekonomiky prostřednictvím specifické cesty použití katalyzátoru.

Přistupujeme k zásadě 10 s vědomím, že je třeba zohlednit, zda je výrobek snadno biologicky rozložitelný, a také nebezpečnost produktů biologického rozkladu. Standardně používáme kritéria nebezpečnosti pro životní prostředí podle GHS pro mateřské a rozkladné produkty.

Pro zásadu 11 zavádíme přístup k rozpoznání hodnoty procesních kroků, které zahrnují procesní analytickou chemii, například analýzu v reálném čase v průběhu procesu, která odhaluje například změny teploty nebo pH procesu. Uznáváme, že čím dříve jsou odchylky od plánu opraveny, tím menší je pravděpodobnost, že proces bude vytvářet další odpad nebo způsobovat další nebezpečí.

Význam zásady 12 spočívá ve snížení průměrné fyzické nebezpečnosti surovin na kilogram výrobku. Zapojujeme kritéria fyzikální nebezpečnosti GHS v celé škále typů nebezpečnosti, jako je výbušnost, hořlavost, oxidační schopnosti a žíravost.

Případová studie: β-amyláza

β-amyláza je enzym běžně se vyskytující ve sladkých bramborách, který hydrolyzuje škrob na cukr. Nástroj DOZN™ umožnil přetvořit výrobní proces β-Amylázy na energeticky účinný, neškodný proces s vyšší účinností a výtěžností. Díky tomu se skóre DOZN™ snížilo z 57 na 1!"

Podívejte se na nástroj DOZN™ v akci a prohlédněte si vypočtenou výsledkovou kartu zlepšeného procesu pro β-amylázu.




Chcete-li pokračovat, musíte se přihlásit.

Abyste mohli pokračovat ve čtení, přihlaste se nebo vytvořte účet.

Nemáte účet?