Tanto pesquisadores acadêmicos como industriais vêm priorizando, cada vez mais, processos químicos que levam em conta considerações ambientais na escolha dos reagentes e condições reacionais. A química verde abandonou suas raízes na pesquisa acadêmica para se tornar uma prática apoiada pela academia, indústria e governo. O crescente interesse na utilização da química verde e suas práticas é devido, sobretudo pelo fato de que esta pode ser uma alternativa à tradicional prática “poluir e então limpar” adotada pela maioria das indústrias químicas.

Os produtos ou processos da química verde podem ser classificados em 3 grandes categorias:

1. Uso de matéria-prima renovável (biomassa) ou reciclada;
2. Aumento de eficiência de energia, ou seja, consumo de menos energia para produzir a mesma ou maior quantidade de produto;
3. Eliminação de substâncias persistentes, bioacumulativas e tóxicas.

As áreas de pesquisa e desenvolvimento em química verde incluem, de maneira geral:

• O desenvolvimento de produtos e processos que levam em consideração os impactos à saúde humana e ao ambiente através da diminuição do uso e geração de materiais perigosos;
• O desenvolvimento de processos que contribuam para a minimização dos lançamentos de poluentes na atmosfera e a formação de sub-produtos e resíduos sólidos e líquidos;
• A busca por tecnologias ou processos simples e que podem ser utilizados na fabricação de uma gama variada de produtos químicos;
• Desenvolvimento de sistemas tecnológicos ou operacionais que reduzam o consumo de energia e investimento e promova a utilização cíclica de materiais e reagentes;
• Desenvolvimento de tecnologias inovadoras que reduzam a dependência de matéria-prima não renovável através do incentivo à utilização de fontes renováveis;
• Desenvolvimento de novos produtos que viabilizem a sua reciclagem após o uso em materiais de partida úteis para a indústria química, preservando assim os recursos ambientais;
• Desenvolvimento de conceitos e procedimentos que permitam antecipar as consequências dos produtos e processos químicos à saúde humana e ao ambiente.

Alguns exemplos de desenvolvimento de tecnologia em processos químicos incluem:

• Utilização de matéria-prima alternativa que seja mais inócua e renovável;
• O desenvolvimento de tecnologias sintéticas alternativas, como o uso de catálise e biocatálise, fotoquímica e síntese biomimética;
• Desenvolvimento de processos reacionais mais simples que reduzam o consumo de energia e minimizem o uso e produção de substâncias químicas perigosas;
• Desenvolvimento de condições reacionais alternativas com aumento de seletividade e redução de resíduos.

R. Noyori, Nobel de química em 2001 desenvolveu um novo processo para a síntese do ácido adípico a partir da oxidação do cicloexeno.¹ O processo industrial atualmente em uso emprega ácido nítrico para oxidação de cicloexanol ou uma mistura de cicloexanol e cicloexanona. Através deste método são produzidas anualmente cerca de 2,2 milhões de toneladas de ácido adípico, matéria-prima na fabricação do nylon-6,6. Um dos subprodutos desta reação é o N₂O, um dos gases responsáveis pela destruição da camada de ozônio e também pela chuva ácida. Cerca de 5 a 8% da emissão antropogênica de N₂O mundial é proveniente deste processo químico. Noyori desenvolveu um sistema catalítico que permite a utilização de H₂O₂ aquoso a 30% como agente oxidante “verde”. Quando uma mistura de cicloexeno, H₂O₂ 30%, Na₂WO₄.4H₂O e [CH₃(n-C₈H₁₇)₃N]HSO₄ como catalisador de transferência de fase (CTF) são agitados durante 8 horas a 75-90ºC, obtém-se ácido adípico em 93% de rendimento. O único sub-produto da reação é água.

Síntese verde do ácido adípico:

Alguns exemplos de desenvolvimento de tecnologia de produtos químicos incluem:

• Desenvolvimento de produtos químicos que minimizem os impactos à saúde humana e ao ambiente;
• O desenvolvimento de produtos químicos com propriedades menos perigosas;
• O desenvolvimento de produtos químicos que possuam baixa toxicidade, inflamabilidade e baixo potencial de explosão.

O desenvolvimento e a utilização de solventes que possuem um baixo potencial para destruição do ambiente e que servem como alternativas aos VOC (sigla em inglês para solventes orgânicos voláteis), solventes clorados e solventes que prejudicam o ambiente natural é uma das linhas da química verde que mais avançaram nos ultimos anos.O uso de CO₂ super-crítico, H₂O quase super-crítica e líquidos iônicos como solventes em síntese orgânica é hoje uma realidade em muitos procedimentos que tradicionalmente empregam VOCs como solvente.

Exemplos de líquidos iônicos à temperatura ambiente:

Referência

1. Sato, K.; Aoki, M.; Noyori, R.; Science 1998, 281, 1646.