Novos processos laboratoriais podem impedir a criação de poluentes industriais e gerar mais produtos menos perigosos em termos ecológicos. Essa tecnologia em desenvolvimento está minimizando o uso de materiais perigosos já na fase de projeto e desenvolvimento, representando assim uma forma radicalmente diferente de reduzir a poluição.

Cheryl Pellerin é redatora de ciência do Escritório de Programas de Informações Internacionais do Departamento de Estado dos EUA.

O termo química verde refere-se ao projeto de produtos químicos e processos que reduzem ou eliminam a geração e o uso de substâncias perigosas. A prática teve início nos Estados Unidos com a aprovação da Lei de Prevenção à Poluição de 1990, que estabeleceu uma política nacional para prevenção ou redução da poluição na sua fonte, quando possível.

A lei também ofereceu uma forma de avançar além dos programas tradicionais da Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) e conceber estratégias criativas para proteção da saúde humana e do meio ambiente. A redução de poluição na fonte, segundo a lei, “é fundamentalmente diferente e mais desejável do que a gestão de resíduos e o controle da poluição”.

Após a aprovação da lei, o Escritório para Prevenção da Poluição e Tóxicos (OPPT) começou a explorar a idéia de desenvolver ou melhorar produtos químicos e processos, tornando-os menos perigosos. Em 1991, o OPPT lançou um programa-modelo que pela primeira vez ofereceu subsídios para projetos de pesquisa que incluíssem prevenção de poluição na síntese de produtos químicos. Desde então, o Programa Química Verde do EPA (http://www.epa.gov/greenchemistry) estabeleceu canais de cooperação com a comunidade acadêmica, o setor industrial e outras agências do governo, além de organizações não-governamentais, para promover a prevenção da poluição por meio da química verde.

A química verde em ação

A produção química é a fonte de muitos produtos úteis. Incluem antibióticos e outros medicamentos, plásticos, gasolina e outros combustíveis, produtos químicos agrícolas, como fertilizantes e pesticidas, e tecidos sintéticos como náilon, raiom e poliéster. Embora esses produtos sejam importantes, algumas substâncias químicas e processos usados em sua fabricação prejudicam o meio ambiente e a saúde humana. A química verde tem como objetivo reduzir a poluição, procurando impedir antes de tudo a sua própria criação.

Ao projetar uma reação química segundo os princípios dessa disciplina, os químicos prestam especial atenção ao que se sabe sobre os possíveis riscos que um produto químico pode causar à saúde e ao meio ambiente antes de usar a substância química em uma reação ou transformá-la em produto. Em outras palavras, eles tratam o perigo oferecido por uma substância como uma propriedade que deve ser analisada junto com outras propriedades químicas e físicas, para então selecionar substâncias que minimizem os danos.

Em seu livro Green Chemistry:Theory and Practice, lançado em 1998 pela Oxford University Press, Paul Anastas e John Warner anunciaram 12 princípios que dão aos químicos as diretrizes necessárias para a implementação da química verde. Quatro desses princípios são mencionados a seguir.

1. Parta de um início seguro: identifique reações que usem materiais de partida não-perigosos na composição do produto desejado.

Isso minimiza os riscos para os funcionários de fábricas que lidam com substâncias químicas e impedem a liberação acidental de produtos químicos perigosos por vazamento ou explosão. O ácido adípico, por exemplo, ilustra bem esse novo princípio de fabricação de um produto químico industrial importante.

Quase 2 bilhões de quilos de ácido adípico são necessários a cada ano para a fabricação de náilon, poliuretano, lubrificantes e plastificantes. Como material de partida para fabricação de ácido adípico em geral se usa benzina, que pode causar câncer. Em um processo recém-desenvolvido, que utiliza bactérias geneticamente modificadas, as chamadas biocatalizadoras, a benzina dá lugar à simples glicose de açúcar.

A utilização de uma substância segura como a glicose na fabricação de ácido adípico significa que o uso de grandes quantidades de um produto químico perigoso pode ser evitado se novos processos como esse passarem a ser usados amplamente.

2. Use recursos renováveis: dê mais ênfase aos materiais de partida renováveis, como substâncias derivadas de plantas, ao invés de materiais insubstituíveis, como suprimentos de petróleo e gás natural.

A glicose mencionada no exemplo acima como material de partida pode ser derivada do amido de milho ou da celulose encontrada em materiais vegetais. Mesmo espigas de milho, caules e folhas caídas produzem glicose. Em outro exemplo, espigas de milho são usadas para produzir as pequenas bolinhas infladas que protegem materiais despachados em contêineres. Essas bolinhas podem substituir os materiais plásticos das embalagens produzidos com produtos químicos derivados de petróleo.

3. Descubra solventes mais seguros: Elimine o uso de solventes tóxicos para dissolver materiais reagentes.

Os solventes são produtos químicos que podem dissolver outra substância. Muitos solventes usados em grandes quantidades na indústria são perigosos para a saúde ou podem criar outros riscos como explosões ou fogo. Solventes amplamente usados e que apresentam riscos à saúde incluem tetracloreto de carbono, clorofórmio e percloroetileno.

Algumas vezes é possível substituir esses solventes por outros mais seguros como água ou dióxido de carbono líquido. Por exemplo, novos processos de lavagem de roupa a seco, desenvolvidos recentemente, são capazes de dissolver gordura e sujeira por meio do uso de dióxido de carbono ao invés de um produto químico tóxico como percloroetileno.

4. Economize átomos: projete reações nas quais a maioria ou todos os átomos de partida façam parte do produto final e não se transformem em produtos derivados descartáveis.

Barry Trost, químico da Universidade de Stanford, desenvolveu esse conceito, o qual chamou de economia de átomos. Um exemplo desse princípio é um processo melhorado desenvolvido em 1991, para fabricação do analgésico ibuprofeno, o ingrediente ativo dos medicamentos Motrin, Advil, Nuprin e Medipren.

No processo original de seis etapas desenvolvido na década de 1960, apenas 40% dos átomos reagentes acabavam como parte do produto (ibuprofeno) e 60% eram transformados em produtos derivados não desejados ou descartáveis. O novo processo de Trost tem três etapas, e 77% dos átomos reagentes acabam fazendo parte do ibuprofeno. Esse processo verde elimina centenas de milhares de quilos de subprodutos químicos a cada ano e reduz em centenas de milhares de quilos a quantidade de reagentes necessária para a fabricação do ibuprofeno.

A observância desses princípios ajuda o meio ambiente e pode fazer as empresas economizarem no longo prazo, diminuindo o custo de controle da poluição e usando menos energia.

Interesses internacionais

Desde a década de 1990, muitas organizações em todo o mundo adotaram a química verde.

O Instituto de Química Verde (GCI) (http://www.chemistry.org/portal/a/c/s/1/acsdisplay.html?DOC=
greenchemistryinstitute%5cindex.html) é uma organização sem fins lucrativos da Sociedade Americana de Química, fundado para estimular a química verde por meio de pesquisas, educação, disseminação de informações, conferências, simpósios e cooperação internacional. Mais de 20 escritórios internacionais estão afiliados ao Instituto de Química Verde, inclusive alguns do Canadá, Índia, Itália, China, África do Sul e Tailândia.

No Reino Unido, a Sociedade Real de Química lançou a Rede Química Verde (GCN) (http://www.chemsoc.org/networks/gcn), sediada no Departamento de Química da Universidade de York. A GCN promove a conscientização e facilita o ensino, o treinamento e a prática da química verde na indústria, no comércio, na comunidade acadêmica e nas escolas.

A Parceria CRYSTAL Faraday (http://www.crystalfaraday.org) no Reino Unido é um centro virtual de excelência em tecnologia de química verde, que acessa os recursos de participantes industriais e acadêmicos para promover a fabricação sustentável e menos dispendiosa no setor industrial químico. Suas três principais organizações são o Instituto dos Engenheiros Químicos, a Sociedade Real de Química e a Associação das Indústrias Químicas. Participam também 10 consórcios e organizações de rede de tecnologia, além de 18 universidades.

No Japão, a Rede Química Verde & Sustentável (GSCN) (http://www.gscn.net/indexE.html) promove pesquisa e desenvolvimento da química verde e sustentável por meio de diferentes formas de cooperação, que incluem atividades internacionais, troca de informações, comunicação, educação e propostas para financiamento de agências. Os membros incluem 24 das principais sociedades, associações e organizações industriais.