Carrière: Puin, stof en een groot gat

Hij had bij gerucht vernomen dat ik was overleden. Waar rook is, is vuur, moet hij hebben gedacht. Met de nodige schroom had hij mijn nummer gedraaid en verwachtte iemand van de sectie te treffen aan wie hij zijn oprechte deelneming kon betuigen. Hij trof mij. Zelden was het gemakkelijker om een vals gerucht te ontzenuwen. Na herkennen van mijn stem besloot hij de juistheid van het gerucht niet verder te onderzoeken en we gingen over tot de orde van de dag. 

Onlangs werd ik weer aan dit bizarre voorval herinnerd toen ik las dat niemand minder dan Alfred Nobel, Zweeds scheikundige en de geestelijke vader van de Nobelprijzen, een vergelijkbare ervaring heeft gehad. Op een dag stierf Alfred’s broer. Abusievelijk plaatste de krant een overlijdensbericht voor Alfred in plaats van voor zijn overleden broer. In dat bericht werd Alfred vooral getypeerd als de uitvinder van het dynamiet. Dat was hij ook. Dankzij deze uitvinding was een periode aangebroken van toenemende effectiviteit van wapentuig en oorlogvoering. Dood en verderf konden nu op veel grotere schaal worden gezaaid dan ooit mogelijk was geweest. Dat kwam hard aan bij Alfred! Moest hij zo de geschiedenis ingaan? Hij was geschokt en besloot om het fortuin, dat hij zich inmiddels met zijn uitvinding had verworven, in te zetten voor een betere wereld. Zijn geld werd besteed aan prijzen voor prestaties die bijdragen aan het leven in plaats van aan de dood.

Carrière

Het is maar zelden dat iemand tijdens zijn actieve carrière zòindringend wordt geconfronteerd met het resultaat van zijn handelen. Ten koste van wie en van wat vergaarde ik mijn fortuin? Wat stelt mijn carrière eigenlijk voor? Wat mag ik überhaupt van een carrière verwachten? Geld? Prestige? Eer? Bewondering? In een interview op een vroege zondagochtend liet een chansonnier zich terloops ontvallen dat het franse woord carrière steengroeve betekent. Je hoeft geen college bij professor Salomon Kronenberg te hebben gelopen om je een voorstelling van een steengroeve te kunnen maken. Puin, stof en een groot gat! Dat is wat je ziet als je aan de rand van een steengroeve naar beneden kijkt. Puin, stof en een groot gat. Dat is het! Beneden in de groeve hakt de carrièremaker er lustig op los. Maar hoe driftig hij ook hakt, zijn zicht blijft beperkt tot een meter. Misschien iets meer. Carrièremakers lopen het risico van permanente kortzichtigheid. Alleen wie even de boel de boel laat en niet bang is om zijn post te verlaten en de moeite neemt om op te klimmen naar de rand van het gat dat hij heeft uitgehakt verschaft zich de mogelijkheid om zijn eigen werk in perspectief te zien.

Gelukkig was ik maar even dood en niet eens echt. Ik heb, net als Alfred Nobel, extra tijd gekregen om terug te kijken op mijn carrière tot nu toe. Was het puin, stof en een groot gat? Je bent snel geneigd om te denken dat het wel meevalt. Voor echt grote puinhopen moesten wij het afgelopen jaar in Japan zijn, niet waar? Daar werden wetenschap en techniek pas echt op de proef gesteld. Ontwerpfouten, een extreem grote aardbeving, een tsunami en slechte communicatie tussen verschillende partijen waren de oorzaak van een enorme ramp. Daar, in Japan, hebben ze er echt een puinhoop van gemaakt. Maar zoiets zal echt nooit meer gebeuren. Fukushima was immers uitzonderlijk. Een uitzondering die de regel bevestigt. Zeker, uitzonderlijk was het. Maar als Fukushima een uitzondering was, wat is dan de regel?

Doemdenken of wiskunde

In maart 1986 verzorgde ik een college over veiligheid van betonconstructies. Kort behandelde ik de probabilistische achtergrond van veiligheidsbeschouwingen. Aan het eind van het college ging het over de vraag hoe om te gaan met zogenaamde Low Probability/High Consequence Risks. Dat zijn risico’s verbonden aan gebeurtenissen met een zeer kleine kans van optreden maar met extreem grote gevolgen. Ter illustratie nam ik de theoretische kans op een meltdown in een kerncentrale. Ik vermenigvuldigde die kans met het aantal centrales en het aantal jaren dat ze in gebruik waren en rekende zo voor dat de kans op een meltdown over een periode van ca. 20 jaar even groot is als 2 keer “kop boven” in twee worpen met een zuivere munt. Daarbij was ik er van uitgegaan dat de theoretische kans op een meltdown nauwkeurig was bepaald en dat de werkelijke kans een factor 10 groter zou zijn dan de theoretische kans. Die factor 10 was gebaseerd op eigen evaluaties van theoretische en werkelijke bezwijkkansen van opslagconstructies voor gevaarlijke stoffen. Binnen een maand ontplofte de kerncentrale in Chernobyl.

Een paar jaar later sprak ik met collega’s uit Duitsland, Oostenrijk en Zwitserland over de noodzaak om opslagtanks voor LNG te ontwerpen op neerstortende vliegtuigen. Wij werden het er niet over eens. De kans op een vliegtuigimpact was toch wel erg klein. Kerncentrales, ja dat was een ander verhaal, vond mijn Oostenrijkste collega. Een paar maanden later kwam hij om bij een vliegtuigcrash in Thailand met een toestel van Lauda air. Dit is de werkelijkheid van de kleine kansen.

Het verstrijken van de tijd en de ingebruikname van meer risicovolle systemen, processen of constructies brengen gebeurtenissen met een onwaarschijnlijk kleine kans van optreden binnen onze ervaringshorizon. Dit is geen doemdenken, maar wiskunde! Chernobyl en Fukushima zijn geen uitzondering op de regel, zezijn de regel! Geen ongeluk, maar een berekende strop. Of geloven wij onze eigen sommen niet meer?

Rentmeesterschap

Na Fukushima hebben Duitsland, Zwitserland en Italië, en sinds kort ook België, besloten van kernenergie af te zien. Terecht is opgemerkt dat bij het besluit van deze landen de emotie wel een erg grote rol heeft gespeeld. Nu is emotie geen laakbaar principe, maar het heeft de geur om zich heen van “irrationeel”. Nu zit het irrationele niet in het feit dat deze besluiten zijn genomen na de kernramp in Fukushima, maar dat ze niet eerder zijn genomen op grond van bestaande risico- en gevolganalyses. Wat de gevolgen van radioactieve besmetting zijn wordt steeds beter bekend. Een gebied rond de kerncentrale van Chernobyl met een straal van 30 kilometer is voor decennia ongeschikt voor bewoning. Sommigen zeggen voor honderden jaren. Hoe groot het gebied rond Fukushima is dat voor bewoning ongeschikt is geraakt is nog niet met zekerheid te zeggen.

In 1957 ontplofte in het Russische Majak een opslagtank met kernafval. Rond Majak heeft men in 1968 een gebied zo groot als half Nederland tot “natuurreservaat” verheven, waar je alleen met speciale toestemming naar toe mag. De Nederlandse grondwet zal dan wel niet van toepassing zijn voor Japan en Rusland, maar de tekst van artikel 21, lid 2 is wel veelzeggend: “De zorg van de overheid is gericht op de bewoonbaarheid van het land en de bescherming van het leefmilieu. Kernenergie omarmen, terwijl het afvalprobleem niet is opgelost en de kans dat bij een extreem ongeval grote gebieden onbewoonbaar worden, staat wel op zeer gespannen voet met het gericht zijn op de bewoonbaarheid van het land.

In artikel 21 wordt aan de overheid het rentmeesterschap van het land toevertrouwd. Rentmeesterschap veronderstelt beheer over goederen en zaken die niet van ons zijn. Het veronderstelt ook dat er een eigenaar is aan wie verantwoording moet worden afgelegd. Voor de een is dat God, voor een ander moeder aarde. Weer anderen denken aan voorgaande generaties, van wie wij de aarde hebben geërfd, of komende generaties, van wie wij de aarde hebben geleend. Of het nu God is, het voorgeslacht of het nageslacht: een hoorbare stem die ons ter verantwoording roept vernemen wij niet. Wat rest is de stem van het geweten en de aarde die roept. Wat is mijn antwoord als ik risicovolle activiteiten ontplooi, die met een regelmaat van 1 keer in de 20 jaar grote gebieden voor decennia onbewoonbaar en onbruikbaar achterlaten? Is dit beheer van de aarde of juist opgeven van de aarde?

Aan het einde van zijn indrukwekkende carrière schreef Nobelprijswinnaar Jan Tinbergen het boekje “Kunnen wij de aarde beheren?”. Tinbergen probeert daarin de oorzaken van falend beheer van de aarde bloot te leggen. “Gulzigheid van onze generatie kan gebrek betekenen voor volgende generaties. Creativiteit en soberheid zullen ons levensdevies moeten worden”, aldus Tinbergen. Geen onverzadigbaar streven naar economische groei ten koste van anderen en van de aarde. Wie Tinbergen’s boekje leest houdt daaraan niet de indruk over dat schaarste aan grondstoffen, voedsel en energie het grootste probleem vormt.

Echte schaarste betreft recht en gerechtigheid. Daaraan bestaat het grootste gebrek en daar zit ook het echte probleem. De jaarlijkse uitgaven voor militaire doeleinden bedragen wereldwijd 1,7 triljoen dollar. Voor het oplossen van mondiale problemen van honger en armoede zou minder dan acht procent van dit bedrag voldoende zijn. De wereldwijde uitstoot van CO₂ komt overeen met de hoogste verwachtingen die eerder door de VN-klimaatcommissie IPCC zijn uitgesproken. In 2010 steeg het energieverbruik in Nederland naar recordhoogte. Wie kent deze getallen niet? Maar ze doen ons nauwelijks meer dan de ontdekking van een flitspaal langs de snelweg. We houden even in, maar al snel wordt het gaspedaal weer ingedrukt. We moeten immers verder. Maar waarheen? Vooruit! Maar waar naartoe? Wat is vooruitgang als je je doel al lang voorbijgeschoten bent? Dan brengt verdere vooruitgang je alleen maar verder bij je doel vandaan! Alleen als je je omkeert krijg je weer zicht op je doel. Dat deed Alfred Nobel. Bij hem ging het roer radicaal om. Niet de omvang van zijn fortuin heeft hem onsterfelijk gemaakt, maar zijn moed om om te keren!

Verantwoordelijkheid

Zal de smartphonegeneratie, waar wij allemaal deel van uitmaken, nog in staat zijn om te keren? Smart staat tegenwoordig voor slim. Nog niet zo lang geleden wisten we niet beter of smart betekende leed en verdriet. De smartphone als moderne metafoor voor de wereld waarin wij leven! De lusten van de smartphone zijn voor de rijken en het leed en verdriet voor de armen. Voor arme mannen, vrouwen en kinderen, die in erbarmelijke omstandigheden de edele metalen voor onze smartphones met hamer en bijtel loshakken uit de steengroeven in Kongo. Recht en onrecht, welvaart en armoede zijn in onze geglobaliseerde samenleving zo met elkaar verweven dat ontvlechten niet meer mogelijk lijkt. Intussen gaat onze welvaart ten koste van duizenden, ja miljoenen medeburgers, die geen enkel verweer hebben tegen de welvaartsmachine van de rijken.

Hoe geef je in deze complexe wereld inhoud aan je verantwoordelijkheid? Wat maakt je dan tot een duurzame universiteit? Promovendi, die na vier jaar ploeteren hun bul in ontvangst nemen, wordt gewezen op de rechten en plichten verbonden aan de doctorstitel. Waar die plichten uit bestaan wordt er nooit bij gezegd. Is het niet dit, dat je je talenten aanwendt ten dienste van mens en maatschappij en gericht op bewoonbaarheid van het land en bescherming van het leefmilieu. Daarvoor is meer nodig dan tegen kernenergie, kolencentrales en de bio-industrie te zijn en voor zonne- en windenergie.

Hoe interessant die discussie ook is, ze gaat voorbij aan de vraag naar de legitimiteit van ons welvaartsniveau en ten koste waarvan en van wie wij dit niveau menen te mogen handhaven. Dat is de vraag die Tinbergen ons voorhoudt nadat hij, en velen met hem, tot de conclusie is gekomen dat er grenzen aan de groei zijn. Toenemende groei leidt tot onbalans tussen consumptie en beschikbare bronnen en ontduurzaming van de aarde. Dit dwingt tot bezinning. De universiteit is de plaats bij uitstek om balans, harmonie en eenheid (uni) te ontdekken in de diversiteit van de werkelijkheid. Die zoektocht vereist niet in de eerste plaats kappen en hakken, maar begint met beschouwen en reflectie. Wij zijn toe aan een “Nobel moment”, waarin wij eerst de goede vragen formuleren. Maar wat zijn dan de goede vragen? Tinbergen zegt: het gaat om recht en gerechtigheid. Dat is de basis voor duurzame ontwikkeling. Als dit het vertrekpunt voor wetenschap en techniek niet blijft of wordt, dan valt te vrezen dat van indrukwekkende carrières ten slotte niet veel meer overblijft dan puin, stof en een groot gat. 

Prof.dr.ir. Klaas van Breugel is hoogleraar bij de sectie materialen en milieu van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen.

Tegen het eind van de jaren tachtig was wereldwijd het besef doorgedrongen dat de chemische industrie schoner moest gaan werken. De milieureputatie was op dat moment abominabel. De ramp in Bhopal, India, lag nog vers in het geheugen. Er waren minstens drieduizend doden gevallen en honderdduizenden raakten gewond door het lek van een giftig gas uit een pesticidenfabriek van Union Carbide. Ook kende iedereen nog het schandaal van Love Canal in Niagara Falls in New York, waar de ontdekking van een grote hoeveelheid verbrand chemisch afval tot de ontruiming leidde van een hele woonwijk. Een paar jaar later werd zelfs een hele stad geëvacueerd na de ontdekking van een dioxinebesmetting bij Times Beach in Missouri.
Maar zelfs wanneer bedrijven ervoor kozen om zich op een legale manier van hun afval te ontdoen, meestal ging het daarbij om vluchtige organische oplosmiddelen waar je moeilijk van af kwam, dan waren de hoeveelheden ontzagwekkend. Het overzicht was, en is nog steeds, verbrokkeld. In de Verenigde Staten is volgens de vroegste cijfers van het milieuagentschap Environmental Protection Agency (EPA) in 1991 maar liefst 278 miljoen ton gevaarlijk afval geproduceerd op meer dan 24 duizend plaatsen. Niet alles kwam van de chemische industrie, maar het meeste wel.

Als gevolg van een lange rij milieuschandalen, en van chemische bedrijven die zich gedwongen zagen aan de steeds scherpere milieuwetgeving te voldoen, ontstond een brede beweging binnen de chemische industrie in de richting van wat ‘groene chemie’ werd genoemd – een term die in 1991 werd gelanceerd door de toen 28-jarige Paul Anastas, stafchemicus bij EPA.

Het doel van groene chemie was niet slechts om de boel op te schonen, legt Anastas uit. Hij is momenteel op verlof van de universiteit van Yale om de onderzoeksafdeling van EPA te leiden. In zijn visie draait het in de groene chemie om een grondige herziening van de chemische processen. Het gaat erom de industriële chemie veiliger, schoner en meer energie-efficiënt te maken in de volledige levenscyclus van een product, van synthese via schoonmaak tot afvalverwerking. Het gaat ook over het gebruik van hernieuwbare grondstoffen waar mogelijk, het laten plaatsvinden van reacties bij omgevingstemperatuur en –druk en bovenal over het minimaliseren of het elimineren van giftig afval vanaf het begin, in plaats van de troep achteraf schoon te moeten maken. “Het is effectiever, efficiënter en eleganter. Het is simpelweg betere chemie”, aldus Anastas.

Dat klinkt simpel, maar de praktijk is allesbehalve eenvoudig. “Ja”, zegt Eric Beckman, chemisch ingenieur aan de universiteit van Pittsburgh in Pennsylvania, “bedrijven zijn tegenwoordig erg actief om hun processen groener te maken.” In 2009 bijvoorbeeld lag de totale productie van gevaarlijk chemisch afval een orde lager dan in 1991. Nu is dat ‘nog maar’ 35 miljoen ton per jaar.

Maar de vergroening van de processen is een afweging tussen opbrengst, haalbaarheid en kosten, zegt Beckman – en groen wint niet altijd. Verder, zegt hij, bestaat de groene beweging binnen de industrie vooral uit kleine verbeteringen van bestaande processen.
De opmars van de groene chemie tot nu toe is deels te danken aan de technische haalbaarheid van alternatieven die minder toxisch. Een goed voorbeeld is superkritisch kooldioxide: doodgewoon niet-giftig CO2 dat zich boven zijn kritische punt (31 graden Celsius en 7,4 Megapascal) gedraagt als gas en vloeistof tegelijk en dan inzetbaar is als oplosmiddel voor tal van organische en anorganische reacties. Een ander non-toxisch oplosmiddel is gevonden in de ionische vloeistoffen: exotische verwanten van het gewone keukenzout die toevallig vloeibaar zijn bij of in de buurt van kamertemperatuur.

De E-factor
Verder heeft de groene chemie geprofiteerd van de publiciteitscampagne die Anastas en zijn makkers gevoerd hebben. De eerste stap was in 1991 de formulering van de naam, zegt John Warner, hoofd van het Warner-Babcock instituut voor groene chemie in Wilmington, Massachusetts. Destijds was hij hoofd van het verkennende onderzoek bij Polaroid in Minnetonka, Minnesota. “Het labelen van groene chemie als een tak van wetenschap onderscheidde het van een politieke of een sociale beweging”, stelt Warner.

De farmaceutische sector heeft de groene chemie het meest enthousiast onthaald, misschien omdat daar het meest te winnen was. Een farmaceutische fabriek produceert 25 tot 100 kilogram afval per kilo product, een verhouding die bekend staat als milieufactor (environmental factor) of E-factor. Er is dus volop ruimte voor verbetering en voor verlaging van de kosten.
Bij Pfizer bijvoorbeeld kende de eerste laboratoriumsynthese van potentiepil Viagra een E-factor van 105. Maar lang voordat Viagra in 1998 op de markt verscheen, had een team van een Brits laboratorium in Sandwich het hele proces onder de loep genomen. Ze vervingen gechloreerde oplosmiddelen door minder giftige alternatieven en recycleden die. Ze slaagden erin om het gebruik van waterstofperoxide te omzeilen, net als een stof (oxalylchloride) die koolmonoxide produceert in de reactie en daardoor giftig is. Uiteindelijk verlaagden ze de E-factor tot 8.

Na dat succes werd Peter Dunn, de leider van het Viagra synthese team, in 2001 het hoofd van een groene beweging binnen Pfizer. Dunn zegt dat hij geen getallen mag noemen over de besparing, maar hij kan wel voorbeelden geven van verbeteringen van processen elders in het bedrijf. Pfizer heeft de E-factor van het antibraakmiddel Lyrica teruggebracht van 86 naar 9, en boekte vergelijkbare resultaten met het antidepressivum Sertaline en de ontstekingsremmer Celecoxib. “Deze drie producten alleen al hebben meer dan een half miljoen ton chemisch afval voorkomen”, aldus Dunn.

Creatieve chemie
Pfizer is niet de enige; binnen de farmaceutische sector is de concurrentie zo sterk dat niemand zich kan veroorloven de potentiële besparingen van de groene chemie te negeren. Van het overlegorgaan Pharmaceutical Roundtable, dat in 2005 voor het eerst bijeen kwam op initiatief van het instituut voor groene chemie van de Amerikaanse chemische vereniging, zijn nu veertien bedrijven lid die gezamenlijk academische onderzoek betalen en niet-concurrentiegevoelige informatie delen.

In 2002 introduceerde chemiereus Basf in het Duitse Ludwigshafen een proces dat op industriële schaal ionische vloeistoffen bij omgevingstemperatuur gebruikte voor de verwijdering van zure bijproducten uit een reactiemengsel – een veelvoorkomende productiestap die tot dan toe een stuk lastiger was geweest. Maar Basf’s enthousiasme voor groene chemie – zelf spreken ze over duurzame chemie – gaat verder, zegt Peter Licence, groene chemicus aan de universiteit van Nottingham, Engeland. “Je wordt gevoelig voor hoe chemische fabrieken in elkaar steken”, zegt hij. “Ze hebben een geïntegreerd reactiesysteem waarvan de producten en de halfproducten de grondstoffen zijn voor de fabriek van de buren.” Ook zijn de fabrieken ontworpen op maximaal energetisch rendement. “Afvalwarmte van het ene proces zorgt voor de opwarming van de grondstoffen van een volgend proces.”

Maar de omvangrijke ombouw die ervoor nodig was maakt ook duidelijk waarom andere producenten in de bulkchemie relatief terughoudend zijn met de vergroening. Bulkbedrijven hebben vaak hun processen al geoptimaliseerd met E-factoren in de buurt van 1 tot 5. Hoewel het mogelijk is om nog veel lager te gaan – E-factoren in de petrochemische industrie liggen in de buurt van 0,1 – is dat niet altijd economisch haalbaar. “Als je eenmaal een fabriek hebt, moet je de investering in dertig tot veertig jaar terugverdienen”, zegt Walter Leitner, verbonden aan de universiteit van Aken.

Groen is niet altijd lonend, zo ervoer ook het Britse chemiebedrijf Swan and Company in 2001. Swan presenteerde toen ’s wereld eerste continue reactor met superkritisch kooldioxide als oplosmiddel. “Het leek alsof we de standaard in de industrie zouden verzetten”, zegt directeur Harry Swan. Maar zonder subsidies van de overheid kon de reactor niet goedkoper produceren dan de conventionele reactoren. En dus werd de opstelling stilgelegd, en wellicht binnenkort ontmanteld en afgevoerd.

Andere struikelblokken op de weg naar groene chemie zijn technisch van aard. Groene oplosmiddelen bijvoorbeeld werken ondanks decennia van onderzoek niet altijd beter dan gechloreerde oplosmiddelen. Ook kunnen chemici nog altijd niet zonder katalysatoren met dure of toxische metalen, hoewel Dunn daarover optimistisch is. Hij denkt dat vooruitgang in de enzymtechnologie non-toxische alternatieven zal opleveren. Ook de productie van bulkchemicaliën uit biomassa in plaats van fossiele olie vormt nog een grote uitdaging. “Het is een totaal andere benadering van de chemische synthese”, zegt Leitner die stelt dat de conventionele benadering wordt omgedraaid. In plaats van te beginnen met een simpele koolwaterstof uit aardolie waar chemici zijgroepen aan toevoegen om moleculen van de gewenste eigenschappen te voorzien, beginnen chemici vanuit biomassa met een ongelofelijk complex mengsel van biomoleculen waar ze stukken van af moeten knippen om tot het gewenste resultaat te komen.

Anderen zeggen dat de omschakeling naar groene chemie vooral een kwestie van mentaliteit is, en een gevolg van de opleiding. “In de Verenigde Staten worden chemici grondig getraind in de chemie, maar ze horen niets over productontwerp of levenscycli van producten”, aldus Beckman. Of, zoals Anastas zegt: “Op veiligheidscursus leren ze ‘draag je bril en jas en blaas niets op – en als je dat toch doet: bel dit nummer.’ Maar ik denk niet dat dat hetzelfde is als de gevolgen als intrinsiek deel van je werk te zien.”

Dat conservatisme in het curriculum weerspiegelt aardig de vaak negatieve reacties van academische scheikundigen over groene chemie. Vooral in de beginjaren werd de stroming als vaag en soft beschouwd, zegt Neil Winterton van de universiteit van Liverpool. Hij was een vroege criticaster van de beweging, waar hij nu meer begrip voor heeft. Het woord ‘groen’ deed vermoeden dat er een politieke correctheid achter zat, zegt hij. “Het had een meer fundamentele onderbouwing nodig om vast te stellen of de voorstellen nou wel of niet bijdroegen aan een verbeterd rendement van chemische processen.”

Sceptici vroegen zich hardop af of groene chemie niets meer was dan een trendy toverwoord om geld te krijgen voor onderzoek met twijfelachtige meerwaarde voor het milieu. “Het is iets dat het publiek kan bedotten, het kan andere wetenschappers bedriegen en wat nog veel, veel belangrijker is: het kan belangrijke beslissers voor het lapje houden”, geeft Licence toe.
De scepsis is nog niet verdwenen; het begrip ‘groene chemie’ kan in een groep chemici nog steeds diepe zuchten opleveren en wegdraaiende oogballen, zegt Warner. Maar het wantrouwen is verminderd naarmate er het onderzoek is verbeterd. Zo heeft de EPS een initiatief genomen om een barrière weg te nemen voor onderzoekers die een nieuw proces willen ontwerpen, maar niet weten of een bepaalde stof ‘groen’ is of niet. Niemand heeft tijd of geld gehad om alle toxiciteitgegevens te verzamelen. EPA heeft daarom een grootschalig screeningsprogramma opgezet onder de naam Toxcast. Binnen dit programma wordt de biochemische binding aan celreceptors onderzocht en vergeleken met duizend stoffen waarvan de toxiciteit bekend is. De gegevens geven een voorspelling van de giftigheid van een substantie zonder dat daar proefdieren voor gebruikt hoeven te worden.

Zo’n Toxcast analyse kost 20 duizend dollar per stof, vergeleken met zes miljoen dollar voor een dierproef, zegt Robert Kavlock, hoofd van EPA’s centrum voor computational toxicology in Research Triangle Park, North Carolina. Als deze modellen betrouwbaar genoeg gemaakt worden, dan kunnen we stoffen testen die te duur zijn voor dierproeven. Zo kunnen we bedrijven laten kiezen voor stoffen waarmee ze hun processen kunnen vergroenen.
Nu Anastas hoofd onderzoek bij EPA is, probeert hij de groene chemie gedachte in de verschillende laboratoria te verspreiden. In plaats van regulieren en verbieden zou EPA de productie zo moeten sturen dat gevaarlijke stoffen er niet of nauwelijks meer aan te pas komen. Of zoals EPA-chef Lisa Jackson zegt: “Het verschil tussen het behandelen van een ziekte en het bevorderen van gezonde leefstijl.”

Als die mentaliteitsverandering er door komt zal dat een seismische schok zijn binnen het agentschap – “de bekroning van al het werk binnen mijn loopbaan”, aldus Anastas. Maar tegelijk is het ook slechts het begin. “Het ultieme doel van de groene chemie is vergeten te worden, simpelweg omdat iedereen het zo doet. Groene chemie moet een tweede natuur worden, de standaardmanier.”

De twaalf principes van de groene chemie:

 1. Beperk de vervuiling bij de bron (liever dan op een later moment het afval te verwijderen)
 2. Optimaliseer de opname van alle bestanddelen in het chemische bereidingsproces in het gereed product
 3. Ontwikkel minder risicovolle chemische bereidingsprocessen
 4. Ontwikkel veiligere chemische producten (efficiënt en minder giftig)
 5. Beperkt het gebruik van oplosmiddelen
 6. Beperk het energiegebruik
 7. Gebruik hernieuwbare grondstoffen (die je weer opnieuw kunt maken) in plaats van fossiele materialen
 8. Verminder afgeleiden die afval kunnen geven.
 9. Gebruik katalysatoren, want de aanwezigheid van katalytische energie geeft energiebesparing, verminderde reactietijd en geeft minder afval
10. Ontwikkel substanties en houd daarbij hun ultieme afbraak in gedachten
11. Ontwikkel realtime analysemethoden om vervuiling te voorkomen
12. Ontwikkel veilige chemie om ongelukken te voorkomen.

Met toestemming overgenomen uit Nature, 6 januari 2011 in het kader van 2011, het jaar van de chemie. Oorspronkelijke titel ‘It’s not easy being green’.
Vertaling: Jos Wassink.