Zelená chemie

Ač to zní nelibě, svět, který nás obklopuje, je veskrze chemický: plasty, kosmetika, parfémy, mýdlo, oleje, tuky, ochucovadla, barvy, cement, guma, farmaceutika, hnojiva, pesticidy, sklo, textil a chlazení jsou všechno přímé či nepřímé výrobky chemického průmyslu.

Všechno začalo sodou

Chemický průmysl v dnešním slova smyslu začal psát svou historii v polovině osmnáctého století, když se některá řemesla jako barvírny, koželužny, sklárny a mýdlárny začala stěhovat z dílen do továren, kde se v provozu začínaly uplatňovat vědecké metody a znalosti. Průmysl byl na světě. A s ním i nový druh špíny.

Na sklonku osmnáctého století objevil francouzský chemik a chirurg Nicolas Leblanc postup výroby sody z běžně dostupného chloridu sodného. Soda je základním materiálem pro výrobu mýdla, skla, papíru i textilu. Nicolas Leblanc byl pak během francouzské revoluce perzekvován, jeho továrna byla zkonfiskována a on sám se zhrzený a zlomený zastřelil v chudobinci. Jeho postupy nebyly ve Francii nikdy zavedeny do výroby ve velkém. Oproti tomu za mořem ve Velké Británii vyrůstaly továrny jako houby po dešti a země vyráběla více sody než všechny ostatní země dohromady.

Dopady na životní prostředí byly ničivé. Nejvýznamnější odpadní produkt výroby – plynná kyselina chlorovodíková – zamořovala vzduch v okolí továren a zabíjela vegetaci i zvířata. Od počátečních odškodňování to nakonec vedlo k prvnímu environmentálnímu zákonu v Británii a povinnosti zachytávat výpary přímo z továrních komínů. Později se tato povinnost rozšířila i na další polutanty. Továrny začaly problém řešit mícháním kyseliny s dřevěným uhlím a vodou, čímž ji převedly z plynného skupenství do kapalného, a vzniklý odpad se vypouštěl do řek, kde měl stejně devastující dopady. Tím se ovšem nikdo nezabýval tolik jako znečištěním vzduchu – koncepty ekologického znečištění nebyly ostatně ustanoveny až do šedesátých let dvacátého století.

„Zázrak“ jménem ropa

První náznaky zelené chemie se objevily v šedesátých letech devatenáctého století s belgickým chemikem a průmyslníkem Ernestem Solvayem, který začal vyvíjet alternativní proces výroby sody. Solvay představil v průmyslové chemii zcela nový koncept výroby – kontinuální proces, při němž se odpadní produkty znovu recyklují do další výroby. Ačkoliv Solvayova prvotní motivace k recyklaci byla finanční, přinesl tento krok i obrovskou úlevu životnímu prostředí: minimalizoval znečištění způsobené vedlejšími produkty. Ovšem největší změnou pro chemický průmysl ve dvacátém století byl přechod od uhlí k ropě a zemnímu plynu coby základnímu materiálu pro výrobu chemikálií s uhlíkovým základem. Výsledné petrochemické produkty následně změnily svět. Americký chemický gigant DuPont představil „zázračné“ materiály jako nylon, neopren, kevlar, lycru, teflon a polyester.

Druhá světová válka všechno ještě urychlila a petrochemický průmysl se prolnul do téměř každé části našeho života – přinesl plasty do konzumních technologií, syntetické detergenty namísto mýdla i chemikálie, které umožnily uchovávat potraviny v ledničkách, jejichž provoz nehrozil tím, že obyvatele domácností otráví.

Produkce jídla začala spoléhat na nová hnojiva a pesticidy, které dokonce úspěšně potíraly hmyzem přenosné nemoci jako malárii – přinejmenším do doby, než si na ně hmyz v padesátých letech dvacátého století vybudoval rezistenci. Ovšem za těmito zázraky se schovával stále děsivější strašák postupujícího poškozování životního prostředí.

Revoluce jedné knihy

S trochou nadsázky se dá říci, že vztah lidstva k chemii se změnil s jedinou knihou – Tichým jarem Rachel Carsonové. Když kniha roku 1962 vyšla, byl její účinek okamžitý. Rachel Carsonová, mořská bioložka, pracovala na Tichém jaru čtyři roky. Knihy se prodaly miliony výtisků a je považována za jeden z nejzásadnějších literárních počinů dvacátého století. Cílem knihy bylo vynést na světlo nekontrolované používání chemických pesticidů, kterými se v té době práškovaly rozsáhlé plochy zemědělské půdy. Ekologické dopady byly devastující, uvedla Rachel Carsonová. Na mušku si vzala DDT – jed, který aniž by se v prostředí rozpadal, putoval potravním řetězcem vzhůru až k člověku. I přes obrovský odpor a kampaně chemického průmyslu dosáhla Rachel Carsonová svou knihou úspěchu: DDT a další pesticidy jsou dnes zakázány a celá záležitost se stala podhoubím pro vznik nejrůznějších environmentálních organizací, které na poli ochrany životního prostředí působí dodnes.

Budoucnost zelené chemie leží v cirkulární ekonomice

V posledních třiceti letech se chemici ve všech odvětvích svého oboru snaží najít nové způsoby, jak postavit chemickou výrobu na environmentálních principech. Cílem tohoto relativně nového oboru, označovaného „zelená chemie“, je eliminovat toxické polutanty už od samého počátku chemických procesů, a ne až poté, co tyto procesy proběhnou. Zelení chemici pracují také na změnách samotného základu těchto chemických procesů: na odklonu od ropy coby základního stavebního materiálu na výrobu plastů a také na podpoře recyklace bioodpadu za účelem výroby nových produktů, jako jsou například biologicky rozložitelné plasty získané ze zbytků jídla. Určující ambicí celé věci je dosáhnout toho, aby veškerá průmyslová chemie byla ve své ekonomice cirkulární, což v praxi znamená, že všechny vedlejší produkty a odpad jsou buď recyklovány do stejných procesů, nebo použity v nových procesech v nedaleko ležících továrnách v rámci takzvaných eko-industriálních parků.

Úspěch zelené chemie bude v budoucnu záležet jak na pokračujícím výzkumu, tak na regulaci environmentálně nebezpečných chemikálií. Jako pravděpodobné se nabízí, že cirkulární přístup, který minimalizuje odpad a maximalizuje recyklaci, se stane jasnou volbou velkých průmyslových společností. Environmentální hnutí mělo na proměnu chemického průmyslu obrovský vliv a stále hraje velikou roli v zabezpečování toho, aby naše chemická budoucnost byla bezpečná, ekologická a trvale udržitelná.