Hóa học xanh là khái niệm về phát triển hóa học một cách bền vững (còn gọi là hóa học bền vững), qua đó khuyến khích phát triển các phương pháp nhằm hạn các hóa chất độc hại.
Khi chúng ta bước vào thế kỷ 21, ngành sản xuất hóa chất công nghiệp đang gặp phải những thách thức lớn khiến nó không thể tiếp tục đi theo con đường phát triển như đã trải qua trong các thế kỷ trước. Đó là các nguồn tài nguyên thiên nhiên đang dần cạn kiệt, vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng tăng với nhiều hóa chất độc hại tồn tại trong môi trường, ảnh hưởng không nhỏ đến sức khỏe và cuộc sống của nhiều cộng đồng dân cư trên thế giới, đặc biệt đối với các nước đang phát triển.
Nội dung cơ bản của Hóa học xanh :
Hóa học xanh là khái niệm về phát triển hóa học một cách bền vững (còn gọi là hóa học bền vững), qua đó khuyến khích phát triển các phương pháp và quá trình tạo ra sản phẩm nhằm hạn chế sản xuất và sử dụng các hóa chất độc hại. Hóa học xanh tìm cách giảm thiểu và ngăn ngừa ô nhiễm tại nguồn của nó.
Khái niệm về Hóa học xanh xuất phát từ các kiến nghị của Hiệp hội phòng chống ô nhiễm được Quốc hội Hoa Kỳ thông qua vào năm 1990. Ý tưởng về cách tốt nhất để giảm chi phí do ô nhiễm là kiểm soát ngay tại nguồn hơn là giải quyết các vấn đề liên quan đến thải chất độc hóa học vào môi trường.
Hóa học xanh kết hợp cách tiếp cận mới đối với quá trình tổng hợp, chế biến và sử dụng các hóa chất sao cho giảm thiểu mối đe dọa đối với sức khỏe và môi trường.
Năm 1998, Paul T. Anastas và John C. Warner thuộc Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đã đề ra 12 nguyên tắc nền tảng cho Hóa học xanh. Bất kỳ quá trình hóa học nào đều phải đáp ứng được 12 tiêu chuẩn trên mới được xem là thực sự bền vững, không tác động xấu tới môi trường. Năm 2001, Winterton đưa ra 12 nguyên tắc khác, nhằm làm rõ hơn 12 nguyên tắc ban đầu. Năm 2005, Tang, Smith và Poliakoff rút gọn 12 nguyên tắc lại thành thuật ngữ PRODUCTIVELY để dễ nhớ.
Ngày nay, 12 nguyên tắc nền tảng đầu tiên cho Hóa học xanh được Paul T. Anastas và John C. Warner đưa ra năm 1998 đã được thế giới biết đến, đặc biệt với các nhà hóa học. Nội dung cơ bản được đề cập trong Hóa học xanh là:
- Sử dụng nguyên vật liệu một cách chọn lọc ít độc và có thể thu hồi thay cho những loại đang dần cạn kiệt.
- Sử dụng các chất phản ứng không độc hại và có xúc tác nếu có thể.
- Sử dụng các quá trình tự nhiên như tổng hợp sinh học, xúc tác sinh học, và các phản ứng hóa học dựa trên công nghệ sinh học để đạt hiệu quả và tính chọn lọc cao.
- Sử dụng dung môi một cách chọn lọc nhằm giảm ảnh hưởng xấu đến môi trường, thay thế các dung môi hữu cơ dễ bay hơi, dung môi chứa clo và các dung môi có thể ảnh hưởng đến môi trường tự nhiên.
- Thiết kế ngành hóa chất an toàn hơn: sử dụng mô hình thiết lập cấu trúc phân tử, tham khảo những nguyên lý về độc học và cơ chế tác động để giảm thiểu tính độc của sản phẩm nhưng vẫn duy trì được hiệu quả và chức năng của nó.
- Áp dụng những điều kiện phản ứng nhằm tăng tính chọn lọc của sản phẩm.
- Giảm thiểu tiêu thụ năng lượng: Thiết kế các phản ứng hóa học cần ít năng lượng hơn (cho cả thiết bị và nhiệt cung), qua đó giảm ảnh hưởng đến môi trường từ việc sử dụng năng lượng bừa bãi.