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서비스소프트웨어 및 디지털 플랫폼DOZN™ Quantitative Green Chemistry Evaluator

DOZN™ Quantitative Green Chemistry Evaluator

DOZN™ 도구는 유사한 화학 물질, 합성 경로, 화학 프로세스의 상대적 친환경성을 비교하기 위해 친환경 화학의 12가지 원칙을 사용하는 업계 최초의 정량적 도구입니다.  

친환경 화학의 12가지 원칙을 리소스 사용 개선, 더 효율적인 에너지 사용, 인간 및 환경 유해 요소 최소화 등 크게 세 가지 범주로 분류합니다. 현재 당사는 원자재의 수명 주기 영향을 포함하지 않지만(즉, 원료 추출, 전처리 및 제조), 이러한 물질의 위험성과 효율적인 사용을 고려하고 있습니다. 머크는 제품 성능 결과를 고객에게 공유하여 당사 제품이 12가지 원칙과 세 가지 주요 범주에 얼마나 부합하는지 보여줍니다. 

DOZN™ 도구는 데이터를 사용하여 비즈니스와 고객이 현명한 결정을 내려 환경 발자국을 줄이고, 화학 물질 효율성을 높이며, 지속 가능성을 촉진하는 데 기여합니다.

친환경 화학 알고리즘의 12가지 원칙 설명

1. 예방

원칙 1은 공정의 모든 입력 재료(반응제 및 첨가제)와 원하는 생산 제품 사이의 관계를 고려함으로써 자원의 효율성에 대한 전반적인 접근 방식을 주도합니다. 원칙 2, 5, 8, 9 등과 같은 기타 원칙은 자원의 효율성에 대한 특정 요소 또는 접근 방식을 주도합니다. 당사는 바람직한 폐기물 관리 전략에 대한 가중치를 다양하게 매길 수 있는 접근 방식을 모색하고 있습니다.

원칙 1은 모든 입력 재료에 초점을 맞추고 있지만, 원칙 2에 대해 원하는 제품을 생산하는 데 사용되는 반응물의 양을 줄일 수 있는 기회를 찾는 데 초점을 맞추기 위해 자사만의 접근 방식을 만들었습니다.

원칙 3, 4 및 5에서는 화학 합성에서의 다양한 성분, 특히 본문에 자세히 설명된 원료, 제품 및 용매의 양과 독성을 모두 평가합니다.

원칙 3에 대한 머크의 접근 방식은 제품 kg당 사용되는 원재료의 평균량과 독성을 줄이는 것입니다. 당사는 다양한 형태의 독성을 인식하고 GHS에 대한 접근 방식을 조정했습니다. GHS와 연계함으로써 데이터 수집 프로세스의 효율성과 글로벌 관련성을 모두 최적화합니다.

원칙 3에서는 독성이 낮은 입력 물질을 사용하는 데 중점을 두고 있으며, 원칙 4에서는 동일한 GHS 기반 접근 방식을 사용하여 생산된 제품의 독성에 초점을 맞춥니다. 화학 공정으로 인해 다양한 제품(“부산물”)이 생성될 수 있다는 점을 인식하여 본 원칙을 다룰 때 제품 및 연관 제품의 독성을 고려하도록 주의를 기울입니다

머크는 원칙 3과 4에 사용된 접근 방식을 활용하여 제품 kg당 사용되는 용매 및 기타 분리제의 양과 독성을 줄이는 데 초점을 맞추고 있습니다.

머크는 합성 단계가 주변 압력과 온도에서 벗어나는 시간을 고려하여 에너지 영향을 추산하는 방법을 개발하고 있습니다.

가급적 재생 가능 공급 원료의 사용에 우선순위를 부여합니다. 이 원칙을 위해, 최소한 바이오 기반 공급 원료를 사용하는지 여부를 관리합니다.

각 유도체화 단계에 추가 시약이 필요하고 폐기물이 발생할 수 있습니다. 이 원칙의 경우, 직접 또는 대리로 유도체화 폐기물의 감소를 카탈로그화하는 프로세스를 개발하고자 합니다.

이 원칙의 경우, 직접 또는 대리로 촉매를 사용하여 폐기물을 줄이는 경우를 카탈로그화하는 프로세스를 개발합니다. 원칙 9는 원칙 2를 보완하는 역할을 하며, 특정 촉매 사용 경로를 통해 원자 경제성을 개선할 가능성이 높습니다.

당사는 제품이 쉽게 생분해되는지 여부와 동시에 생분해 제품의 위험성을 고려해야 한다는 인식을 가지고 원칙 10에 접근합니다. 모체 및 분해 산물에 대한 GHS 환경 유해성 기준을 기본으로 합니다.

원칙 11의 경우, 공정 온도 또는 pH의 변화를 감지하기 위한 실시간 공정 중 분석과 같이 공정 분석 화학을 통합하는 공정 단계의 가치를 인식하는 접근 방식을 통합하고 있습니다. 계획의 편차를 빨리 수정할수록 공정으로 인해 추가 폐기물이 발생하거나 추가 유해성을 야기할 가능성이 적습니다.

원칙 12가 갖는 중요성은 제품 1 kg당 원자재의 평균적인 물리적 위험성을 줄인다는 점입니다. 당사는 폭발성, 인화성, 산화 능력, 부식성과 같은 위험 형태의 범위에 걸쳐 GHS 물리적 위험 기준을 적용합니다.

사례 연구: β-아밀라아제

β-아밀라아제는 고구마에서 흔히 발견되는 효소이며, 녹말을 설탕으로 가수분해합니다. DOZN™ 도구를 사용하면 β-Amylase 제조 프로세스를 에너지 효율적이고 유해하지 않은 프로세스로 리엔지니어링하여 효율성과 수율을 높일 수 있습니다. 덕분에 DOZN™ 점수가 57점에서 1점으로 낮아졌습니다.

실제 DOZN™ 도구의 작동 방식을 확인하고 개선된 β-Amylase 프로세스의 계산된 점수표를 확인하십시오.




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