La consapevolezza del fatto che l'inquinamento non conosce confini nazionali, particolarmente quello dell'aria e dell'acqua, richiede sempre più l'adozione di politiche di controllo internazionalmente accettate. Le grandi agenzie ambientali governative, la grande industria ed il mondo della chimica in generale, stanno elaborando ed assumendo un codice di comportamento che individua strategie precise per prevenire l'inquinamento.

Fig. 1: Paul Anastas è considerato uno dei fondatori della Chimica verde. Presta servizio dal 1999 presso la National Security and International Activities Division del White House Office of Science and Technology Policy. Nel 1991 fondò il Green Chemistry Program con la partnership di industria/governo/università e successivamente i prestigiosi Presidential Green Chemistry Challenge Awards. Ora è il Direttore del Green Chemistry Institute di Washington, DC.

Col termine Chimica verde si fa proprio riferimento al nuovo ordine di priorità con cui si fa innovazione scientifica e tecnologica sulla base di principi generali rivolti ad eliminare l'uso di procedure e di sostanze pericolose. Alcune strategie possibili per perseguire questi obiettivi sono:

1. l'ottimizzazione del bilancio di massa globale così da minimizzare i reflui;
2. la minimizzazione dei costi energetici, per esempio progettando processi a temperatura a pressione ambiente;
3. l'utilizzo di materie primarie ricavate da fonti rinnovabili; 
4. laddove possibile, sostituire composti obsoleti con altri che mantengano la loro efficacia funzionale riducendo nel contempo la tossicità nei confronti dell'uomo e dell'ambiente.

Alcuni esempi di innovazioni promosse da studi di design molecolare orientato all'ambiente sono:

1. La sostituzione di solventi organici con liquidi supercritici. Biossido di carbonio allo stato di fluido supercritico (T > 13.1°C, P > 74 bar) può rappresentare sotto ogni profilo di rischio un ottimo sostituto di solventi organici in diversi ambiti applicativi: nell'industria del lavaggio a secco, dove sostituisce solventi clorurati, nella produzione di semiconduttori, come solvente di reazione o come solvente di estrazione.
    
2. La sostituzione di ritardanti di fiamma bromurati. Ritardanti di fiamma sono usati come additivi di materie plastiche in una varietà di prodotti, arredi, materiali tessili, apparecchiature elettroniche. I più usati sono composti aromatici contenenti bromo, che oltre ad essere persistenti nell'ambiente, sono  capaci di bioaccumularsi negli organismi e di esercitare effetti nocivi per la salute. Per ovviare a questi problemi è in atto una gara fra colossi chimici per presentare soluzioni alternative prive di bromo, ad esempio costituite da miscele di resine epossidiche e da ossidi di metalli inerti.

 
3. La sostituzione di pesticidi persistenti nell'ambiente e non selettivi. Negli ultimi 50 anni avevano trovato grande applicazione in agricoltura una classe di pesticidi policlorurati (aldrin) particolarmente resistenti a degradazione chimica o microbiologica nell'ambiente e bioaccumulabili negli organismi. Oggi si vanno intensificando studi svolti a sostituire i vecchi pesticidi con altri prodotti, ad esempio con i piretroidi, analoghi della sostanza naturale piretrina. Poiché la piretrina naturale presenta particolare instabilità chimica nell'ambiente, vengono progettati composti analoghi di sintesi più resistenti del composto naturale di riferimento, e soprattutto di bassissima tossicità per gli organismi superiori.

   Fig. 3: L'irrorazione di frutteti e campi con pesticidi; dal punto di vista dell'ottimizzazione ambientale, occorre un pesticida efficace, selettivo, così da non danneggiare in egual misura ogni forma di vita inclusi gli insetti utili per l'impollinazione, e non persistente così che le sue tracce non subiscano bioaccumulo o trasporto nelle acque di falda (Credit: USDA, Photo by: Tim McCabe)

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