Uma abordagem “medida” para o avanço da química verde

Dois químicos que trabalham em ambientes diferentes trazem uma lente mais ecológica para a bancada e capacitam outras pessoas a fazer o mesmo.

13 de dezembro de 2023 | 6 min

No início dos anos 2000, o Dr. Ettigounder (“Samy”) Ponnusamy estava trabalhando como cientista na Merck em St. Louis, nos Estados Unidos. Ele iniciou uma ligação mensal que acabou mudando o rumo de sua carreira. Isso causou um impacto tão grande que, anos depois, ele se lembra do número da chamada e do horário exato: toda terceira terça-feira, às 8h.

Ele instituiu as reuniões porque algo o incomodava. Embora tivesse um talento especial para desenvolver novos produtos - acumulando sete patentes em sete anos - ele não estava satisfeito. Quanto mais ele olhava para o setor, mais sentia que havia uma oportunidade de fazer uma mudança. Uma oportunidade de pensar de forma diferente - de pensar de forma mais ecológica - ao desenvolver um novo produto e processo.

Essas ligações mensais foram um passo importante para colocar as ideias em ação. Eles começaram aos poucos, com apenas alguns químicos. Com o tempo, os números e o interesse aumentaram. Ponnusamy começou a perceber que essas conversas não valiam apenas para os químicos que estavam participando da chamada, mas também para os negócios e muito mais. Ponnusamy começou a perceber que essas conversas não valiam apenas para os químicos que estavam participando da chamada, mas também para os negócios e muito mais. Essas conversas ajudaram a Merck a lançar novos produtos mais ecológicos e, por fim, uma ferramenta para avaliar o quão ecológicos (ou não) são os processos químicos.

Tornando-se mais ecológico

O campo da química ecológica, que tem como objetivo reduzir o impacto dos produtos químicos sobre a saúde humana e o meio ambiente, surgiu no início da década de 1990. A química ecológica foi estabelecida pelos 12 Princípios da Química Ecológica, que consideram o ciclo de vida completo de um produto, desde o fornecimento de materiais até o gerenciamento de resíduos, e tudo o que estiver entre eles. Embora os princípios em si sejam amplamente aplicáveis, é difícil para os pesquisadores avaliarem rapidamente o quanto seus produtos ou processos são (ou não) ecológicos.

Ponnusamy e outros químicos que participaram da ligação mensal tiveram essa experiência em primeira mão. Eles queriam gerar uma pontuação única para mostrar a ecologia geral de um produto ou processo químico. Por fim, os químicos, com a ajuda de especialistas em bioinformática, criaram o DOZN, a primeira e única ferramenta desse tipo.

O DOZN estreou para o público em maio de 2019 e foi rapidamente aclamado. A ferramenta ganhou vários prêmios ao longo dos anos e atualmente tem milhares de usuários registrados. Ele capacita os cientistas a realizarem pesquisas significativas e, ao mesmo tempo, ajuda-os a reduzir sua pegada ambiental. Quase sempre há mais de um processo que os químicos podem adotar para criar uma molécula alvo. Esses diferentes processos de síntese geralmente utilizam diferentes matérias-primas e criam diferentes subprodutos. Usando o DOZN, os químicos podem comparar diretamente como essas abordagens se comparam com base nos princípios da química ecológica.

Em alguns casos, pequenas mudanças nos estágios iniciais de desenvolvimento se transformam em grandes melhorias na ecologia de um produto quando produzido em escalas maiores. Esse é o poder do DOZN.

Para Ponnusamy, a inspiração é simples. “Quero ser um químico melhor e um modelo melhor para os futuros químicos”, diz ele. “A química vai mudar a sustentabilidade global.”

Ponnusamy sabia que a ferramenta seria valiosa para os químicos em laboratórios de pesquisa. Ele não imaginava que os educadores aproveitariam a ferramenta em suas salas de aula e laboratórios com seus próprios alunos, ajudando a garantir que a próxima geração de químicos pensasse de forma mais ecológica.

Em sala de aula

Durante anos, os estudantes de química aprenderam sobre a química ecológica por meio de uma pequena nota em um livro didático ou uma breve menção em uma palestra. Na química orgânica, os alunos internalizaram estruturas e reações, mas raramente aprenderam sobre o destino dos solventes ou subprodutos usados.

Docentes como a Dra. Shegufa Shetranjiwalla, que agora trabalha como professor assistente na Universidade Memorial de Terra Nova, estão mudando essa mentalidade nas salas de aula, nos laboratórios e fora deles. Ela está fazendo isso com a ajuda de cientistas como Ponnusamy.

Apenas um ano após o lançamento externo do DOZN, Shetranjiwalla participou de um webinar apresentado por Ponnusamy e organizado pela Beyond Benign, uma organização global sem fins lucrativos de educação em química ecológica com a qual a Merck recentemente aprofundou suas conexões. Foi quando ela teve seu primeiro - e que viria a ser fundamental - encontro com o DOZN. Naquele momento de sua carreira, ela lecionava na Universidade de Trent e procurava maneiras de os alunos do quarto ano de química avaliarem a sustentabilidade (ou não) de diferentes processos de laboratório. Ela já estava integrando os 12 princípios da química ecológica e outras ferramentas relacionadas em seu trabalho. Ao integrar o DOZN ao currículo, ela conseguiu adicionar uma ferramenta industrialmente relevante às caixas de ferramentas de seus alunos para a tomada de decisões informadas e sustentáveis.

“Meus alunos são fervorosos. Eles querem fazer a diferença, mas não sabem como”, diz ela. A utilização de ferramentas para avaliar a “ecologia” no processo químico é uma maneira de fazer a diferença. Shetranjiwalla espera que, ao usar ferramentas como o DOZN em seus cursos, seus alunos possam integrar a ferramenta em seus futuros locais de trabalho e apresentá-la a seus futuros colegas. Para os alunos que seguem carreiras fora da química, ela está otimista de que os alunos levarão adiante a abordagem analítica.

Para cientistas como Shetranjiwalla e Ponnusamy, eles esperam que o campo da química ecológica desapareça em seu tempo de vida. Não é que eles queiram que seus esforços esmoreçam, eles querem que todos os químicos pensem de forma mais ecológica. Os jovens químicos precisam ser capazes de começar a trabalhar - com seus chapéus de química ecológica - quando entrarem no mercado de trabalho.

Com ferramentas como o DOZN, a Merck está tornando isso uma realidade e levando a química ecológica dos princípios à prática.

Sobre o DOZN

O DOZN é uma ferramenta quantitativa, a primeira do setor, que compara a ecologia relativa de produtos químicos, vias sintéticas e processos químicos similares. A ferramenta destila 12 Princípios de Química Ecológica em três áreas de impacto principais: melhorar o uso de recursos, a eficiência energética e minimizar os riscos humanos e ambientais. Os cientistas da Merck usam a ferramenta para fazer a reengenharia de produtos existentes e avaliar os processos à medida que eles funcionam. Você também pode usá-la! Junte-se aos mais de 1.900 usuários em todo o mundo e registre-se para usar a ferramenta gratuita.