Química e Desenvolvimento Sustentavel

Química e Desenvolvimento Sustentavel

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Química e Desenvolvimento sustentável 59Artigo

Química,Ambiente e Química Verde

Umas das grandes áreas multidisciplinares do conhecimento que merece presentemente muito interesse é a da Química eAmbiente, que versa as relações entre o Ambiente e a Química, especialmente a química que tem origem antropogénica – a química das substâncias provenientes da actividade da Química Industrial. Quando se estudam as ligações entre a Química e o Ambiente, podem-se discernir diversas posturas, distinguidas pelas diferentes preposições que podem ser usadas para exprimir a ligação entre as duas palavras, nomeadamente:

1) Química doAmbiente: o estudo dos modos de existência das substâncias químicas no ambiente, dos processos por que se formaram, do seu comportamento e mobilidade, das reacções em que intervêm, etc. Classicamente, esta química restringia-se às substâncias naturais e designava-se por Geoquímica, mas o alcance deste estudo alargou-se muito quando se começou a incluir nele as substâncias de origem antropogénica que se lançavam ou iam parar ao ambiente (poluentes e resíduos), em consequência da actividade industrial crescente.

2) Química no Ambiente: embora a diferença para o anterior seja subtil, este termo sugere uma maior conotação com substâncias lançadas no ambiente pelo actividade humana, em especial a decorrente da Química Industrial, e o modo como se transformam nele – quando se desenvolveu muito, a Química Industrial acarretou a presença no ambiente de muitas novas substâncias sintéticas e fez emergir uma "nova química" a ocorrer noambiente. Com este sentido, também se usa trivialmente o termo Química Ambiental.

3) Química para oAmbiente: este termo, em contraste com os anteriores, transmite uma ideia de esforço deliberado para protecção do ambiente por parte de quem pratica a química – procurar que esta seja realizada de modo a conservar o ambiente, por exemplo, com limitação ou, preferivelmente, impedimento da dispersão de poluentes e contaminantes tóxicos por parte da Química Industrial e actividades a jusante (por exemplo, por retenção e confinamento, de modo a impedir a disseminação de poluentes e resíduos, e seu eventual tratamento químico apropriado); e mesmo, actuar mais directa e activamente sobre o ambiente por via química, por exemplo estabelecendo e pondo em execução processos químicos para a remoção de poluentes e contaminantes nele espalhados.

No âmbito da Química para oAmbiente, o esforço superlativo de protecção do ambiente é de natureza proactiva – consiste em praticar a química de tal forma que evite a produção de poluentes e resíduos tóxicos, o uso alargado de substâncias perigosas para a saúde humana e dos restantes seres vivos, etc, em vez de ter de remediar a posteriorios efeitos nocivos dos mesmos, por exemplo, por retenção de substâncias nocivas à saída das fontes, seguida de tratamento e deposição segura no ambiente. Este tipo proactivo de Química para o Ambienteé que constitui a:

4) Química Verde (QV): este termo refere-se à prática da química, nomeadamente da Química Industrial, com objectivos de obter a prioriprotecção intencional do ambiente e da saúde da biosfera, incluindo os humanos, por exemplo: (i) fabricar e lançar no mercado para utilização apenas substâncias que não sejam nocivas para a saúde humana e dos restantes seres vivos, e que não deteriorem o ambiente; (i) usar processos de fabrico de substâncias

*LAQUIPAI, Faculdade de Ciências, R. do Campo Alegre, 687, 4169-007 Porto amachado@fc.up.pt

Resumo

Apresenta-se uma reflexão sobre as relações entre a Química e o Ambiente ao longo do século X, que começaram pela Geoquímica e conduziram à Química Verde (QV), e aponta-se a preocupação actual de ligar a Química ao Desenvolvimento Sustentável (ou Sustentabilidade)

– traduzida pela introdução muito recente da Química Verde e Sustentável (QUIVES) ou Química Sustentável (QUISUS). Discutem-se sumariamente as dificuldades de pôr em prática uma Química Industrial compatível com a Sustentabilidade e fazem-se algumas reflexões sobre a estratégia de ensino da Química para este fim.

60 QUÍMICA que não dispersem poluentes nem produzam resíduos tóxicos, que acabam quase sempre por ter de ser depostos no ambiente; (i) usar preferencialmente como matérias primas substâncias provenientes de recursos naturais renováveis, de modo a poupar os recursos não renováveis; (iv) usar preferivelmente energias renováveis, etc. Os dois últimos objectivos fazem sentir o problema de a Química ter de ir buscar ao Ambiente os ingredientes físicos com que é feita (a matéria e a energia) – ou seja, acrescentaram à relação Química e Ambientea relação inversa, Ambiente e Química(e evidenciam que a relação é biunívoca).

O trajecto implícito nas ideias anteriores e resumido esquematicamente na figura 1, da Geoquímica, que surgiu nos princípios do Séc. X, até à Química Verde, que emergiu há cerca de uma década, levou cerca de um século a ser percorrido. Este facto é mais um exemplo de que o processo de aquisição de conhecimento e a sua utilização prática pelo Homem é lento e, às vezes, doloroso – frequentemente o conhecimento que vai sendo obtido é parcial e incompleto, e o futuro traz a necessidade de o complementar, rever e corrigir (a crescente especialização científica também tem contribuído para acentuar este tipo de problemas: o especialista num campo tem muitas vezes dificuldade em apreciar as implicações do novo conhecimento adquirido nos outros campos). A aquisição de saber e a sua aplicação técnica é um processo dinâmico, não linear, frequentemente caótico, mas esta característica é quase sempre ignorada quando se ensina ciência e tecnologia – estas são apresentadas "muito arrumadinhas", a evoluir para a frente, sem curvas, de forma determinística, etc., o que contribui para distorcer a mente do formando quanto à percepção e compreensão do que se passa no mundo real, afinal o objectivo primitivo e fundamental da ciência (ver também Conclusões no fim).

Química e Desenvolvimento Sustentáv el

Em duas conferências recentes, a designação Química Verde foi alterada no sentido de vincar a importância da Química Industrial para a Sustentabilidade, tendo sido propostas duas novas designações alternativas. Em 2003, foi proposta uma mudança de designação da Química Verde para Química Verde e Sustentável, implícita no nome escolhido para a Primeira Conferência sobre Química Verde e Sustentável, realizada em Tóquio em 2003. A mudança proposta é oportuna porque vinca o papel fulcral das ideias base do Desenvolvimento Sustentável em todos os campos da actividade humana e, especialmente, faz sobressair a importância da Química e da Engenharia Química para a sua perseguição. Este aspecto é salientado na chamada "Declaração de Tóquio" subscrita e divulgada pelos participantes do referido congresso (ver Caixa 1, tradução do texto da Declaração transcrito em).

Em português, o acrónimo para Química Verde e Sustentável seria naturalmente QVS, mas, numa época em que os acrónimos são tão abundantes que se prestam a confusões, poderá ser mais sugestivo usar uma abreviatura menos compactada, por exemplo, QUIVES.

Já no presente ano (2004), teve lugar na Alemanha (Dassau), sob os auspícios da OCDEe de diversas organizações estatais daquele país, uma workshop (Sustainable Chemistry – Integrated Management of Chemicals, Products and Processes)em cujo título a Sustentabilidade e a Química surgem mais explicitamente associadas: Química Sustentável (acrónimo QSou talvez melhor, pelas razões apontadas, QUISUS). O alcance desta workshop, que, como a de Tóquio, envolveu não só académicos como quadros industriais e governamentais, era figura 1Da Geoquímica à Química Verde

QUÍMICA 61 mais amplo do que o da anterior – o objectivo fundamental era discutir as relações da Química Industrial com a Sustentabilidade não só em termos científicos e técnicos mas também económico-sociais. Mais precisamente, a QUISUSvisa globalmente a gestão integrada dos produtos e dos processos quí- micos, no que respeita quer à produção quer à utilização, de modo a compatibilizar de modo definitivo a Química Industrial com o Ambiente, num horizonte temporal alargado no futuro – ou seja compatibilizar a Química com o Desenvolvimento Sustentável. Dada a enorme variedade de compostos químicos fabri- cados pela Indústria Química e dos modos como estes são utilizados, este objectivo global envolve uma mudança drástica da trajectória seguida presentemente pela Química Industrial – e, por isso, é extremamente complexo. A sua implementação exigirá uma reflexão profunda sobre: (i) o percurso a estabelecer, que terá de ser explorado, já que é ainda quase totalmente desconhecido; e (i) as sucessivas etapas evolutivas a concretizar para avançar com segurança ao longo dele. Na Caixa 2, sugerida pela estrutura das sessões da workshop, apresenta-se uma visão muito sumária dos fundamentos dos problemas ambientais actuais da Química Industrial, que é preciso resolver para se conseguir avançar para o desenvolvimento prático da QUISUS.

Em suma, estas conferências introduziram novas designações:

5) Química (Verde e) Sustentável (QUI-

VESou QUISUS): estes termos são variantes de Química Verde, que focam mais a necessidade de a Química ser praticada de modo a contribuir para colocar a civilização industrial na rota do Desenvolvimento Sustentável, para o que tem de ser ela própria sustentável – o termo põe ênfase acrescida nos objectivos (i) e (iv) da alínea 4) acima e acrescenta-lhes outros, por exemplo: (v) usar como matérias primas para a produção de substâncias os resíduos formados na preparação de outros compostos. Esta atitude pressiona a Química Industrial a praticar a Ecologia Industrial e a Engenharia Químico-Industrial a integrar-se na Engenharia da Sustentabilidade.

Dificuldades na Prática da Química Verde

Sem pôr em causa o valor propagandístico das novas designações propostas e seus acrónimos (QUIVES e QUISUS), para dar bom exemplo de poupança de recursos (de escrita!), passa-se a usar o nome e abreviatura "clássicos" – Química Verde (QV).

A QVé uma nova visão da química, em que se abana a maturidade atingida por este ramo de conhecimento científico ao

Caixa 1

Declaração de Tóquio (2003) sobre Química Verde e Sustentável (QUIVES)

Presentemente, a química e a tecnologia química são o pilar da nossa moderna civilização, porque suprem muitas das necessidades vitais da sociedade e proporcionam numerosos benefícios à humanidade. A contribuição da química para a vida das pessoas no século XXI continuará a ter um largo alcance e a envolver uma grande variedade de modos de actividade positivos. No entanto, para satisfazer este papel, reconhece-se que é da maior importância que a química e a tecnologia química sejam seguras, úteis e desfrutem da confiança das pessoas. Além disso, o respeito pelo ambiente e a atenção à disponibilidade limitada de recursos materiais e de energia têm de passar a ser componentes integrais do planeamento, desenvolvimento e aplicação das tecnologias químicas. Esta é, aliás, uma questão comum a todas as ciências neste terceiro milénio.

A Cimeira Mundial sobre o Desenvolvimento Sustentável realizada em 2002 em Joanesburgo, na sequência da Cimeira da Terra realizada em 1992 no Rio de Janeiro, definiu como uma prioridade a divulgação do progresso para a Sustentabilidade, e assumiu um forte compromisso de protecção da saúde, da segurança e do ambiente. A responsabilidade social foi também evocada como um contributo para o bem-estar das nações.

A QUIVESpode dar uma contribuição importante para a sociedade sustentável e proporcionar uma base para se trabalhar na procura de um futuro sustentável. A Sustentabilidade só poderá ser atingida se for promovida, com determinação e a uma escala global, por toda as pessoas associadas com a química e a tecnologia química. A QUIVESdesempenhará um papel importante no esforço vital para encontrar soluções reais para melhorar e proteger quer a saúde humana quer a Terra que todos compartilhamos, pois proporciona as ferramentas necessárias para estabelecer um novo paradigma de prática da química.

As actividades da QUIVESdeverão ser dirigidas à educação, investigação e desenvolvimento. A educação em QUIVESdeverá embutir nos cientistas jovens as competências éticas e práticas requeridas para reorientar a tecnologia química no sentido da Sustentabilidade. A I&Dem QUIVESvisará implementar processos, produtos e métodos que minimizem os efeitos adversos das substâncias químicas, ao longo de todo o seu ciclo de vida, sobre a saúde humana e o ambiente. Esta atitude vinculará o máximo esforço possível ao desenvolvimento de práticas de gestão de risco com base científica para a fundamentação do Desenvolvimento Sustentável. A Conferência de Tóquio (2003) sobre QUIVESvisa acelerar a conjugação de todos os sectores, incluindo quer a indústria, a academia e os organismos governamentais, quer as organizações não governamentais e internacionais, no sentido de coordenarem as suas actividades e compartilharem as suas competências globalmente. Esta atitude permitirá atingir o máximo nível de concretização do Desenvolvimento Sustentável.

62 QUÍMICA longo do século XXe se persegue o seu rejuvenescimento com vista a: (i) eliminar os efeitos nocivos para o ambiente e a saúde ecológica e humana da preparação e utilização dos numerosos produtos fabricados pela Indústria Química; e (i) permitir a recuperação da aceitação da química pela sociedade. Para isso, põe-se em causa as práticas estabelecidas que implicam danos para o ambiente (por exemplo, o uso liberal de solventes como meio de reacção e em separações, muitos dos quais são tóxicos e inflamáveis, o uso de grupos protectores nas vias de síntese, que implicam a introdução nestas de etapas adicionais de introdução e posterior remoção de tais grupos, com produção acrescida de resíduos, etc.), introduzem-se novas métricas de avaliação da química sintética com respeito à benignidade ambiental (por exemplo, a economia atómica, que mede a extensão em que os átomos aportados pelos reagentes de uma reacção são incorporados no produto desejado, não indo parar a produtos residuais indesejados), etc. – enfim, procura-se delinear e concretizar um novo estilo de fazer a Química Industrial que a torne tão compatível quanto possível com o ambiente e a biosfera, mais precisamente, com a saúde e o bem estar dos humanos e a persistência sustentada da civilização no futuro. Em termos muito gerais, a estratégia global desta mudança é traduzida pelos chamados "Doze Princípios da Química Verde" (ver Caixa 3).

A perseguição da QVenvolve simultaneamente vários aspectos: (i) a definição das características específicas da química com relevância para a Sustentabilidade; (i) a determinação de métodos, critérios e indicadores (métricas) que permitam avaliar a actividade da química do ponto de vista da Sustentabilidade; (i) o estabelecimento de ferramentas que permitam a implementação de novos modos de praticar a Química Industrial que respeitem a Sustentabilidade, etc. Considerando, por um lado, a complexidade intrínseca da Química Industrial e, por outro, que tem de contribuir para uma economia dinâmica e competitiva, inevitável no regime de globalização em vigor, a QVtem de ser construída sobre uma base alargada de conhecimento. A sustentabilidade da QV tem uma dupla dimensão: (i) em termos actuais, a da própria química, posta presentemente em causa pela sociedade porque ao longo do século X fabricou variados compostos responsáveis por problemas ambientais, ecológicos, de saúde humana, etc. – cuja tomada de consciência tem vindo a afastar as pessoas da química; e (i) em termos futuros, a da própria Sustentabilidade – não pôr em causa a sobrevivência das gerações vindouras – já que, presentemente, a química e actividades afins são directa ou indirectamente responsáveis por grandes perturbações nocivas do ambiente (por exemplo, extracção e consumo acelerado de recursos naturais não renováveis, dispersão global de espécies tóxicas, etc.). A respeito deste último ponto, é curial lembrar que a Cimeira Mundial para o Desenvolvimento Sustentável de Joanesburgo (2002) incluiu nos objectivos a perseguir a minimização dos impactos negativos dos produtos químicos na saúde humana e ambiental, numa etapa a concretizar até 2020.

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