Survey of green platform chemicals

Abstract

Trotz des riesigen Fortschritts den Chemikalien Politik in den letzten Jahren erreicht hat bei der Kontrolle der Risiken von Chemikalien, stellen die Nutzung fossiler Ressourcen sowie Umweltverschmutzung durch Chemikalien zwei große Probleme dar, speziell im Kontext der dreifachen planetaren Krise. Daher berücksichtigt die Chemikalienstrategie für Nachhaltigkeit (CSS) die Transformation der chemischen Industrie in Richtung sicherer und nachhaltiger Chemikalien als große Herausforderung für die zukünftige Chemikalien Politik, Management und Industrie. Aus diesem Grund ist die Entwicklung von inhärent sicheren und nachhaltigen (SSbD) Alternativen sehr gefragt. Das Konzept der grünen Chemie war ein Meilenstein im Kontext der Transformation einer chemischen Produktion basierend auf fossilen Ressourcen und unter Verwendung von hochgradig gefährlichen Substanzen. In der Literatur ist der Begriff „Grüne Plattform Chemikalie“ ein Schlüssel Konzept, welches die chemische Grundlage für einen alternativen Ansatz beschreibt. Während die Farbe Grün ein Symbol für Entitäten ist, welche aus der Natur stammen und daher von unserer Gesellschaft als grundsätzlich harmlos gesehen werden, zeichnen Substanzen wir Phyto- und Mykotoxine ein ganz anderes Bild. Dieses Klischee könnte genauso gut auf grüne Plattform Chemikalien zutreffen.Diese Diplomarbeit zielt darauf ab, grüne Plattform Chemikalien aufgrund von öffentlichen zugänglichen Daten auf ihre Gefahren zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurde einschlägige Literatur nach Vorschlägen für Plattform Chemikalien durchsucht und gelistet. Die Substanzen auf der Liste wurden dann auf ihr Gefahrenpotenzial und regulatorischen Aktivitäten untersucht mit Hilfe der öffentlichen Datenbank der europäischen Chemikalien Agentur (ECHA). Als vielversprechendes Ergebnis wurde festgestellt, dass 63 % der 131 untersuchten Substanzen relativ datenreich sind, da sie mit Produktion-/Importvolumen über 10 Tonnen pro Jahr registriert sind, und ein verhältnismäßig geringes Gefahrenpotential aufweisen, basierend auf dieser Untersuchung. Daher können diese bio-basierten Chemikalien potenziell als Ersatz für ihre gefährlicheren und weniger nachhaltigeren fossilen Äquivalenten dienen. Es wird empfohlen, dass die Annahme ihres niedrigen Gefahrenpotenzials weiter untersucht und bestätigt wird. Außerdem sollten diese Substanzen tiefer gehender Analysen, zum Beispiel Life-Cycle Analyse, unterworfen werden, um sie als SSbD Chemikalien für die chemische Industrie zu bestätigen. Die „relevantesten“ Plattform Chemikalien für Wissenschaft und Industrie wurden ausgewählt und näher besprochen. Ein Teil dieser wird schon heute aus nachhaltigen Rohstoffen produziert.

Despite the huge progress that chemical policy has achieved in the last years to control the risk of chemicals, fossil resources use as well as pollution by chemicals are still considered as two of the main concerns in the triple planetary crisis. Thus, the chemical strategy for sustainability (CSS) considers the transition of chemical industry towards safe and more sustainable chemicals as a major challenge for future chemical policy, management, and industry. For this reason, the development of safe and sustainable by design (SSbD) alternatives in the current chemical management are highly searched for. The concept of green chemistry has become an important innovation in this context aiming at the transformation of the current chemical production which is fossil based and involves substances bearing high hazardous potential. In the literature the term “green platform chemicals” has become a key concept describing the chemical bases for such an alternative approach. While the colour green symbolizes entities, which are derived from nature in our societies and therefore genuinely considered as benign for humans, examples like phyto- and mycotoxins are in strong contrast to that picture. This cliché may also apply to green platform chemicals. Therefore, this work was aiming to investigate green platform chemicals with respect to their potential hazard based on existing and publicly available data. For this purpose, the literature has been searched for substances proposed as green platform chemicals. The identified list of substances has been further screened with respect to their hazardous properties and the regulatory activities using the European Chemicals Agency’s website as information bases. As a promising result, 63% of the 131 surveyed substances are relatively data rich substances (being registered as manufactured/imported in volumes higher than 10 tonnes per year in the EU) and are of comparatively low potential hazard based on this investigation. Therefore, these bio-based substances could potentially serve as substitutes for their more hazardous and less sustainable fossil equivalents. It is recommended that the assumption of these chemicals being of low hazard should be investigated and confirmed. Furthermore, these substances should be subject to an in-depth analysis e.g. life-cycle assessment to identify them as SSbD chemicals for industry. The “most relevant” platform chemicals for academia and industry were chosen to be presented in a short overview. A part of these are already produced from sustainable feedstocks.