Groene chemie: aspecten van industriële processen
Groene chemie gaat over industriële processen die minder afval, minder energie en minder gevaarlijke stoffen opleveren. In het examen moet je aspecten van zo'n proces herkennen en beoordelen.
Groene chemie gaat over het ontwerpen van processen die minder afval, minder gevaar en minder grondstoffen en energie kosten. Bij een industrieel proces kijk je dus niet alleen naar de opbrengst, maar ook naar wat er verloren gaat.
Een paar aspecten komen steeds terug. Afval is het eerste: liever voorkomen dan opruimen. Daarom let je op bijproducten, nevenreacties en onvolledige omzetting. Een niet-omgezette grondstof laat je terugwinnen en opnieuw gebruiken, dat heet recycling. Ook de keuze tussen een batchproces en een continuproces telt mee. Bij een continuproces draait de installatie langer achter elkaar, zodat er minder energie verloren gaat aan opstarten en stilleggen.
Ook de reactieomstandigheden spelen een rol. Een hoge temperatuur of druk kost energie. Een kwalitatieve energiebeschouwing kijkt of een proces warmte of elektriciteit terugwint, bijvoorbeeld door een afvalstof te verbranden. Daarnaast tellen het gebruik van water, milieueisen en veiligheid mee. Hernieuwbare grondstoffen, zoals hout, zijn liever dan fossiele grondstoffen.
Bij een beoordeling vraag je steeds: wat gaat er verloren, wat kan worden teruggewonnen en wat kost het aan energie en veiligheid. Een proces dat bij het ene aspect beter scoort, kan bij een ander aspect juist slechter zijn.
Onthoud
Afval voorkomen is beter dan afval verwerken.
Bij een batchproces maak je in één keer een vaste hoeveelheid, bij een continuproces stroomt het steeds door.
Niet-omgezette grondstoffen en bijproducten kun je terugwinnen of nuttig gebruiken.
Energie, water, veiligheid en milieueisen beoordeel je elk apart en weeg je daarna samen af.
Hernieuwbare grondstoffen verdienen de voorkeur boven fossiele grondstoffen.
Voorbeeld uit een echt examen
ex1
Gevraagd is twee verschillende uitgangspunten van de groene chemie te noemen waaraan het kraft-proces voldoet, met een toelichting bij elk.
- 1
In de tekst staat dat de chemicaliën deels worden teruggewonnen na het afscheiden van de cellulose.
Veelgemaakte fouten
Een hoge opbrengst is niet automatisch groen. Kijk ook naar afval, bijproducten en het energieverbruik van het proces.
Noem een aspect niet zonder het te koppelen aan wat er in het proces gebeurt. Beschrijf eerst de situatie en leg daarna uit waarom die groen is.
Batchproces en continuproces worden vaak verwisseld. Bij een batch maak je in één keer een vaste hoeveelheid, bij een continuproces stroomt het steeds door.
Snel checken
Wat is een voordeel van een continuproces ten opzichte van een batchproces?
Bij een reactie blijft een deel van de grondstof over omdat de omzetting onvolledig is. Welke maatregel past het best bij groene chemie?