Vihreä kemisti tekee jätteistä high techiä

08.10.2008

Valkotakkinen tutkija häärää laboratoriossa koeputkien keskellä ja yhdistelee aineita löytääkseen jotain uutta. Vanhakantainen mielikuva pitää kerrankin paikkansa, vahvistaa professori Kristiina Wähälä. Vihreän kemian laboratoriossa etsitään vaarattomia täsmäliuotteita rehellisellä käsipelillä.

Vihreä kemia on kestävän tulevaisuuden kemiaa

"Huoli ympäristön tulevaisuudesta ja ihmisen terveydestä johti 1990-luvulla vihreän kemian käsitteeseen", kertoo orgaanisen kemian laboratorion professori Kristiina Wähälä Helsingin yliopistosta.

Vihreässä kemiassa pyritään kehittämään tuotteiden ja tekniikoiden suunnittelu, valmistus ja sovellukset sellaisiksi, että haitallisia aineita käytetään, syntyy ja vapautuu mahdollisimman vähän. Monitieteinen mittakaava yltää atomitasolta teollisuuslaitoksen elinkaariketjuun.

"Turvallisuuden lisäksi saadaan säästöjä – paljon! Vaarallisten aineiden ja jätteiden käsittely vaatii aina materiaaleja, prosesseja ja turvatoimenpiteitä, siis investointeja", Wähälä korostaa.

Jätteistä high techiä

Kemiallinen reaktio tapahtuu usein liuoksessa: moni lääkekin syntyy lähtöaineiden reagoidessa liuotteessa. Vihreän kemian ihannemaailmassa reaktio tapahtuisi ilman liuotetta, mutta se on harvoin mahdollista. Toiseksi paras vaihtoehto olisi käyttää vettä, mutta monet orgaaniset aineet liukenevat siihen heikosti.

Ihanteellinen vihreän kemian liuote on ympäristölle ja terveydelle vaaraton, valmistetaan jonkin prosessin tarpeettomasta sivutuotteesta, muuttuu kokonaan osaksi lopputuotetta poistaen sivutuote- ja jäteongelmat tai on ainakin palautettavissa uusiokäyttöön. Plussaa kertyy, jos aine liuottamisen lisäksi tekee muutakin hyödyllistä.

"Lääketeollisuudessa saadaan usein avaruudellisesti erilaisia yhdisteitä, joista vain yksi toimii biologisesti toivotulla tavalla. Täsmäliuote ohjaisi reaktiota muodostamaan vain toivottua rakennetta", Wähälä kuvailee. Aikaa, rahaa ja materiaalia säästäisi myös reaktiota nopeuttava katalyyttinen vaikutus.

Laki ohjaa pois orgaanisista liuotteista

Kemikaalien käyttöä ohjaava REACH-asetus muiden muassa tulee luomaan painetta orgaanisten liuotteiden vaihtamiseksi vihreän kemian aineisiin. Mutta miten muuttaa vuosia pyörinyt kemiallinen prosessi ilman kalliita investointeja? Wähälän mukaan se voi onnistua korvaamalla vanha liuote räätälöidyllä ja turvallisella täsmäliuotteella.

"Tiimini kehittää ioniliuotteita, joissa on suolojen tapaan anioni- ja kationiosa. Testaamme laboratoriossa, mistä osista rakennetulla aineella on toivotut ominaisuudet."

Atomeilla pelaaminen ei ole nopeaa työtä, mutta perustutkimusluonteisen työn tulosten on oltava taloudellisesti järkeviä ja toimittava myös tehdasmittakaavassa. Wähälä arvostaakin löytöjen patentoimista yhtä paljon kuin niiden esittelyä tieteellisessä julkaisussa.

"Ei ole mahdoton ajatus, että jo kolmen vuoden kuluttua lääkekaapista löytyy tuttu lääke, jonka valmistuksessa on käytetty meidän tiimimme kehittämää vihreän kemian täsmäliuotetta."

Teksti: Nina Mäki-Kihniä
Kuvat: Yliopistopaino ja Futureimagebank