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DOZN™ 綠色化學定量評估器

DOZN™工具是業界首創的定量工具,使用綠色化學的 12 項原則來比較同類化學品、合成路線和化學製程的相對綠色程度。  

我們提煉出這些 12 項綠色化學原則 提煉為三大類:改善資源使用、更有效率地使用能源,以及將對人類和環境的危害降至最低。目前,我們並未納入原料的生命週期影響 (即原料萃取、預處理及製造),但我們會考慮這些原料的危害及有效利用。我們與客戶分享產品效能的結果,展示我們的產品如何符合 12 項原則中的每一項原則,以及三大類別中的每一項原則。

DOZN™工具使用數據幫助我們的企業和客戶做出明智的決策,以減少環境足跡,提高化學品效率,促進可持續發展。

12 項綠色化學演算法原則說明

1.預防

原則 1 透過考慮製程的所有輸入材料(反應物和輔助劑)與所生產的所需產品之間的關係,推動資源效率的整體方法。其他原則,例如第 2、5、8、9 條等,則驅動了資源效率的特定元素或方法。我們正在探索一些方法,讓我們可以對較為可取和較不可取的廢棄物管理策略進行不同程度的加權。

雖然原則 1 重點在於所有的輸入材料,但我們為原則 2 所設計的方法則著重於尋找機會,以減少用於生產所需產品的反應物用量。

在原則 3、4 和 5 中,我們評估了化學合成中各種成分的用量和毒性,特別是原料、產品和溶劑,詳情請參閱本文。

我們對於原則 3 的做法是減少每公斤產品所使用的原材料的平均數量和毒性。我們意識到毒性的多種形式,並將我們的方法與 GHS 相結合。通過與 GHS 協調,我們優化了數據收集過程的效率和全球相關性。

在原則 3 中,我們著重於使用毒性較低的輸入材料;對於原則 4,我們使用相同的 GHS 方法,著重於所生產產品的毒性。由於認識到化學製程可能會產生多種產品(「副產品」),因此在處理此原則時,我們會謹慎考慮產品和副產品的毒性。

我們利用原則 3 和 4 所使用的方法,專注於減少每公斤產品所使用的溶劑和其他分離劑的數量和毒性。

我們正在考慮合成步驟偏離環境壓力和溫度的時間量,從而開發能源影響的估算方法。

在可行的情況下,我們會優先使用可再生原料。對於本原則,我們至少會對是否使用生物基原料進行編目。

我們意識到每個衍生步驟都需要額外的試劑,並可能產生廢棄物。我們對這項原則的期望是開發一個流程,直接或透過代理將衍生廢棄物的減少編入目錄。

我們對於這項原則的期望是開發一個流程目錄,其中催化劑的使用可直接或通過代理減少廢棄物。原則 9 是原則 2 的補充,可能通過催化劑使用的特定途徑推動原子經濟的改善。

在處理原則 10 時,我們認識到需要考慮產品是否容易生物降解,以及生物降解產品的危害。我們預設母體和降解產品的 GHS 環境危害標準。

對於原則 11,我們正在納入一種方法,以承認包含製程分析化學(例如,用於檢測製程溫度或 pH 值變化的實時製程分析)的製程步驟的價值。我們認識到,越早糾正偏離計劃的情況,製程產生額外廢物或導致額外危險的可能性就越小。

原則 12 的意義在於降低每公斤產品原料的平均物理危害。我們在爆炸性、易燃性、氧化能力和腐蝕性等危害類型的範圍內採用 GHS 物理危害標準。

案例研究:β-澱粉酶

β-Amylase 是一種常見於甘薯中的酵素,可將澱粉水解成糖。DOZN™ 工具可將 β-Amylase 製程重新設計為節能、無危害的製程,並提高效率和產量。因此,DOZN™ 得分從 57 分降至 1 分!

觀看 DOZN™ 工具的實際應用,並觀看「β-澱粉酶」改進過程的計分卡.




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