כימיה ירוקה: זה יגמר בנובל (או בסתם אוויר נקי)

פרס הנובל בכימיה, שהוענק החודש לפרופ' דן שכטמן, הוכיח שוב שמדינת ישראל היא מעצמת כימיה בינלאומית במחקר, בפיתוח ובייצור התעשייתי בתחום. עבורנו הוא מספק הזדמנות לחשוף את השינויים שחלו בתחום, בכל האמור להתייחסות לסביבה.

התעשייה הכימית בארץ ובעולם, סומנה שנים ארוכות כאויב המרכזי של ארגוני הסביבה והיתה מושא למאבקים סביבתיים רבים. אולם שינויים במודעות ומאבקים רבים שבדרך, הובילו גם את התעשייה הזו לשנות תפיסה.

אולם בזמן שעיקר המאמצים מופנים לפתרונות קצה ולטיפול מתאים בשפכים ובפליטות לאוויר - המחקר האקדמי מתמקד כיום בפתרונות במעלה הזרם, שעיקרם תכנון יעיל וידידותי לסביבה של תהליכים מראש, כלומר כימיה ירוקה.

הבסיס: חזרה לטבע

הכימיה הירוקה מבוססת על תכנון מקדים ומקיף של התהליכים הכימיים, תוך התחשבות בהשפעה הסביבתית של מכלול החומרים והאנרגיה שמשמשים בתהליך, מזעור שפכים ופליטות וטיפול בהם. בנוסף לכך, היא גם מבקשת לבחון את מחזור החיים של המוצר הסופי מהרגע שיצא מהמפעל ועד שסיים את תפקידו והושלך לפסולת.

היישום של הכימיה הירוקה מהכוח אל הפועל, מבוסס על חזרה אל הטבע ושימוש בחומרי גלם מתחדשים ומתכלים. הכוונה לחומרים שהטבע חוזר ומייצר בתהליכים טבעיים, ושמתפרקים באופן טבעי מבלי לפגוע בבריאות ובאיכות הסביבה.

סוכר במקום נפט

השינוי העיקרי הוא במעבר מכימיה המבוססת על פחממנים - חומרים אורגניים שמקורם בתהליך זיקוק הנפט, לכימיה המבוססת על פחממות, כלומר סוכרים.

כך למשל, ייצור של חומרים פלסטיים מתירס במקום מחומרי מבנה סינטטיים, מונע את הזיהום הכרוך בתהליך ההפקה והייצור של חומרי הגלם, ומבטיח שהמוצר הסופי יתכלה במהרה ויתפרק חזרה לפחמן דו-חמצני ומים. דוגמה נוספת - שימוש בחומרי צבע, טעם וריח טבעיים, במקום אלו המיוצרים כיום בתהליכים סינטטיים מתרכובות כימיות שמקורן בתהליך זיקוק הנפט.

אחד מהעקרונות המרכזיים של הכימיה הירוקה הוא תכנון של תהליכים כימיים שיטמיעו את מרבית החומרים שמשמשים בתהליך אל התוצר ובכך ימנעו ייצור של תוצרי לוואי ושפכים. מדובר בעצם על כלכלה על בסיס של אטומים ומולקולות בה החיסכון בחומרי גלם מהווה גם חיסכון סביבתי מובהק.

היישום של הכימיה הירוקה מהמעבדה אל המפעל כרוך בשינוי תפיסה ובכדאיות כלכלית. בעבר תהליכים אלו נחשבו תמיד יקרים יותר, כתוצאה מעלויות גבוהות של חומרי הגלם ושל תהליכי הייצור. אבל כאשר משאבי הטבע הולכים ומתכלים, וכאשר המגבלות הסביבתיות הולכות ומחמירות, הנתח של ה"תשלום הסביבתי" במחיר הכלכלי של תהליך הולך ועולה ואיתו החיפוש אחר חלופות ידידותיות יותר.

הכימיה הירוקה מבקשת לגשר בין עולם של צריכה לשימוש מושכל במשאבי טבע ולהשתלב במחזורי החיים במקום להפר אותם והמחקר האקדמי בתחום בישראל רחב ופורץ דרך. אז אל תתפלאו אם בין הזוכים הבאים בפרס נובל לכימיה, יהיו חוקרים מישראל שעוסקים בפיתוחים ירוקים של תהליכים כימיים.