Hóa học xanh | Khái niệm hoá học

1. Định nghĩa

Theo định nghĩa, hóa học xanh (Green chemistry) liên quan đến việc thiết kế các quá trình và sản phẩm hóa học trong đó việc sử dụng hoặc tạo ra các hóa cất độc hại được loại trừ hoàn toàn hoặc giảm đến mức thấp nhất.

2. Lịch sử của hóa học xanh

Ngược dòng thời gian cách đây khoảng 2 thập kỷ, các khái niệm như “hóa học xanh” hoặc “sự phát triển bền vững” (sustainable development) đã bắt đầu được các nhà khoa học cũng như các nhà quản lý quan tâm đến.

Vào năm 1987, Ủy ban của tổ chức LHQ đặc trách về vấn đề môi trường và sự phát triển của thế giới, thường được gọi là Ủy ban Bruntland, đã lưu ý rằng sự phát triển về kinh tế không phải luôn luôn đưa đến sự cái tiến, mà sẽ có khả năng làm giảm chất lượng đời sống của nhân loại. Từ đó, khái niệm “sự phát triển bền vững” đã được định nghĩa là sự phát triển đáp ứng các nhu cầu cần thiết của hiện tại nhưng không được gây ảnh hưởng xấu đến các nhu cầu cần thiết của thế hệ tương lai. Định nghĩa này tương đối rộng và liên quan đến các vấn đề  của xã hội. 

Khái niệm “sự phát triển bền vững” mặc dù từng gây ra nhiều tranh cãi, nhưng thực tế có liên quan trực tiếp đến các ngành công nghiệp hóa chất, bởi vì nó liên quan đến việc loại trừ vấn đề ô nhiễm môi trường cũng như việc sử dụng cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên. Cốt lõi của khái niệm này chính là kim chỉ nam của mục tiêu cũng như những nguyên tắc của hóa học xanh.

Vào năm 1991, Văn phòng độc chất và chống ô nhiễm (Office of Polution Prevention Agency) của cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US Environmental Protection Agency) đã khởi xướng chương trình hóa học xanh, phát động các nghiên cứu tìm kiếm các biện pháp hay quy trình tổng hợp hữu cơ thay thế cho các quy trình hiện tại.

Đến năm 1993, Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ đã chính thức thông qua chương trình mang tên “Chương trình hóa học xanh của Hoa Kỳ”. Đó là cơ sở cho các hoạt động về hóa học xanh ở Hoa Kỳ, ví dụ như các giải thưởng về hóa học xanh hay các hội nghị thường niên về hóa học xanh. Nhiệm vụ chính của chương trình hóa học xanh là xúc tiến các công nghệ hóa học tiên tiến nhằm loại trừ hay hạn chế việc sử dụng hoặc sinh ra các hóa chất độc hại trong thiết kế, sản xuất cũng như trong tiêu thụ sản phẩm hóa chất.

Ở Châu Âu, các hoạt động về hóa học xanh được khởi xướng từ những năm đầu thập kỷ 90 của thế kỷ 20. Các nghiên cứu về hóa học xanh đặc biết được các nhà khoa học ở Anh Quốc và Ý hưởng ứng.

Vào những năm cuối cùng của thập kỷ, các nhà khoa học Nhật Bản đã xây dựng một mạng lưới hóa học xanh và hóa học bền vững (Green and Sustainable Chemistry Network) nhằm thúc đẩy sự phát triển của các nghiên cứu về hóa học xanh cho một tương lai bền vững. Hiện nay, các trung tâm nghiên cứu và đào tạo về Hóa học xanh đã có mặt khắp nơi trên thế giới, từ Hoa kỳ, châu Âu, châu Á, châu Úc đến cả các trường đại học và nghiện nghiên cứu ở châu Phi.

Các nghiên cứu mới nhất của hóa học xanh tập trung giải quyết những vấn đề liên quan đến các rủi ro rõ ràng trước mắt do hóa chất độc hại mang lại và cả các vấn đề mang tính toàn cầu như sự thay đổi khí hậu trên Trái Đất, hiện tượng mưa acid, hiện tượng nóng lên của trái đất, vấn đề sản xuất năng lượng, nguồn nước sạch và nguồn thực phẩm cho nhân loại và sự xuất hiện ngày càng nhiều hóa chất độc hại trong môi trường.

Ví dụ, nhờ các hoạt động hóa học xanh, hàng triệu tấn CFCs (chlorofluorocarbons) dùng trong nhiều sản phẩm công nghiệp lẫn gia dụng có tác hại đến tầng ozone của trái đất đã và đang được thay thế bằng các hóa chất an toàn hơn. Các nguồn năng lượng có khả năng tái tạo đang dần dần thay thế các nguồn năng lượng dầu mỏ đang có nguy cơ cạn kiệt. Các loại thuốc trừ sâu hay hóa chất nông nghiệp độc hại cho môi trường đang được thay thế bàng những loại hóa chất có tính chọn lọc cao hơn đồng thời dễ bị phân hủy khi được thải ra môi trường.