Yeşil Kimya Eğitim Programı

Ders 1 • Düzenleyici ve Piyasa Etkenleri

Kimyasal güvenlik düzenlemelerinin, tüketici talebinin ve yatırımcı baskısının yeşil kimyanın benimsenmesini nasıl hızlandırdığını inceler. Öğrenciler, sektör kararlarını şekillendiren dışsal güçleri belirler.

Ders 2 • Yeşillik için Ölçütler

E-faktörü, süreç kütle yoğunluğu ve reaksiyon kütle verimi gibi nicel araçları kapsar. Ölçütler, soyut ilkeleri ölçülebilir süreç performansına bağlar.

Ders 3 • Tarihçe ve Motivasyon

Yeşil kimyanın kökenlerini kirlilik kontrolü düşüncesinden proaktif tasarıma kadar izler. Alanın neden ortaya çıktığı ve geleneksel kimyadan nasıl farklılaştığına dair bağlam sağlar.

Ders 4 • 12 İlkeye Genel Bakış

12 ilkenin tamamını, izole kurallar olarak değil, bütünleşik bir tasarım çerçevesi olarak tanıtır. Öğrenciler her bir ilkeyi gerçek bir kimyasal süreç sorunuyla eşler.

Ders 1 • Yan Ürün Değerleme Stratejileri

Kaçınılmaz yan ürünlerin faydalı malzemelere veya enerjiye dönüştürülmesini araştırır. Değerleme, net atığı azaltır ve süreç ekonomisini iyileştirebilir.

Ders 2 • Kimyasal Süreçlerde Atık Akışları

Çözücüler, reaktifler ve yan ürünler dahil olmak üzere kimyasal atık kaynaklarını tanımlar. Atık oluşumunu maliyet, güvenlik ve çevresel etki ile ilişkilendirir.

Ders 3 • Reaksiyon Türü Seçimi

Doğası gereği daha az atık üreten reaksiyon türlerinin seçimine rehberlik eder. Öğrenciler, atom verimliliği için yeniden düzenleme, ekleme ve siklokatılma reaksiyonlarını karşılaştırır.

Ders 1 • Çözücü Seçim Kılavuzları

Çözücüleri sağlık, güvenlik ve çevresel kriterlere göre sıralayan sektör çözücü seçim araçlarını tanıtır. Öğrenciler, sorunlu çözücüleri değiştirmek için kılavuzları kullanır.

Ders 2 • İyonik Sıvılar ve Derin Ötektik Çözücüler

Uçucu organik maddelere alternatif olarak ihmal edilebilir buhar basıncına sahip ayarlanabilir çözücüleri kapsar. Öğrenciler, bunların yeşilliğini geleneksel çözücülere kıyasla değerlendirir.

Ders 3 • Suyun Reaksiyon Ortamı Olarak Kullanımı

Reaksiyonları hızlandırabilen hidrofobik etkiler dahil olmak üzere sulu faz kimyasını inceler. Öğrenciler, suyun ne zaman uygun ve avantajlı bir çözücü olduğunu değerlendirir.

Ders 4 • Süperkritik ve Çözücüsüz Yöntemler

Çözücüsüz veya azaltılmış çözücülü alternatifler olarak süperkritik CO2 ve mekanokimyayı tanıtır. Öğrenciler, her bir yaklaşıma uygun süreç türlerini belirler.

Ders 1 • Biyokataliz ve Enzim Mühendisliği

Ilımlı, sulu koşullar altında çalışan enzimleri ve tam hücre biyokatalizörlerini tanıtır. Öğrenciler, enzim seçiciliğini, kararlılığını ve sentetik yollara entegrasyonunu değerlendirir.

Ders 2 • Heterojen Kataliz

Kolay ayırma ve yeniden kullanım sağlayarak aşağı akış atığını azaltan katı katalizörleri kapsar. Öğrenciler, destek malzemelerini, aktif bölgeleri ve rejenerasyon protokollerini değerlendirir.

Ders 3 • Homojen ve Organokataliz

Seçici dönüşümler için metal kompleksi ve metalsiz organokatalizörleri inceler. Öğrenciler, seçicilik, geri dönüştürülebilirlik ve metal kirlenmesi risklerini karşılaştırır.

Ders 4 • Kataliz ve Stokiyometrik Reaktifler

Katalitik ve stokiyometrik yaklaşımları E-faktörü ve atom ekonomisi verilerini kullanarak karşılaştırır. Katalizin reaksiyon sınıfları arasında atık azaltma potansiyelini gösterir.

Ders 1 • Hammaddelerin Sürdürülebilirlik Değerlendirmesi

Hammadde sürdürülebilirliğini karşılaştırmak için yaşam döngüsü düşüncesini ve arazi kullanım analizini uygular. Öğrenciler, hammadde seçeneklerini sıralamak için basitleştirilmiş YDÖ araçlarını kullanır.

Ders 2 • Biyokütleden Platform Kimyasalları

HMF, levulinik asit ve süksinik asit gibi anahtar biyo-türevli platform moleküllerini tanıtır. Öğrenciler, her bir platform kimyasalından erişilebilen aşağı akış ürünlerini belirler.

Ders 3 • Karbon Hammaddesi Olarak CO2

CO2'yi yakıtlara ve kimyasallara dönüştüren katalitik ve elektrokimyasal yolları inceler. Öğrenciler, termodinamik gereklilikleri ve mevcut teknoloji hazırlık düzeyini değerlendirir.

Ders 4 • Lignoselülozik Biyokütle Dönüşümü

Lignoselülozun platform kimyasallara ön işleme, hidroliz ve fermantasyonunu kapsar. Öğrenciler, selüloz, hemiselüloz ve lignin değerleme yollarını izler.

Ders 1 • Daha Güvenli Alternatifler Değerlendirmesi

Aday molekülleri tehlike, işlev ve uygulanabilirlik açısından karşılaştırmak için yapılandırılmış çerçeveler uygular. Öğrenciler, belgelenmiş bir daha güvenli alternatifler analizi üretir.

Ders 2 • Bozunma için Tasarlama

Kullanım ömrü sonu bozunması için moleküllere hidrolitik veya fotolitik kararsızlık ekleme stratejilerini kapsar. Öğrenciler, kullanım sırasındaki kararlılık ile bertaraf sonrası bozunabilirlik arasında denge kurar.

Ders 3 • Moleküler Tehlike İlkeleri

Kimyasal yapıyı toksisite, kalıcılık ve biyobirikime YİR ilkelerini kullanarak bağlar. Tehlike azaltma tasarım kararları için mekanik temel sağlar.

Ders 4 • Hesaplamalı Tehlike Tahmini

Sentez öncesinde toksisiteyi tahmin etmek için KYİR modellerini ve in siliko araçlarını tanıtır. Öğrenciler, model çıktılarını yorumlar ve uygulanabilirlik alanlarını anlar.

Ders 1 • Kimyasal Üretimde Enerji Talebi

Isıtma, soğutma, ayırma ve karıştırma birim işlemlerinde enerji kullanımını nicelleştirir. Enerjinin nerede ve neden tüketildiğine dair temel bir anlayış oluşturur.

Ders 2 • Yenilenebilir Enerji Entegrasyonu

Kimyasal süreçler için enerji kaynakları olarak güneş termal, rüzgar ve yeşil hidrojeni inceler. Öğrenciler, endüstriyel uygulamalar için uygulanabilirliği ve kesinti zorluklarını değerlendirir.

Ders 3 • Isı Entegrasyonu ve Pinch Analizi

Bir süreç içindeki ısı geri kazanım fırsatlarını belirlemek için pinch analizini öğretir. Öğrenciler, kompozit eğriler oluşturur ve minimum yardımcı program hedeflerini belirler.

Ders 4 • Reaksiyon Koşulu Optimizasyonu

Katalizör ve çözücü seçimi yoluyla reaksiyon sıcaklıklarını ve basınçlarını düşürmeyi kapsar. Öğrenciler, termal enerji girdisini azaltmak için reaksiyon koşullarını yeniden tasarlar.

Ders 1 • YDÖ'nün Kimyasal Süreçlere Uygulanması

Biyo-bazlı ve petrokimyasal yolları karşılaştırarak YDÖ'nün sentetik yollara uygulanmasını gösterir. Öğrenciler, sıcak noktaları belirler ve iyileştirme fırsatlarına öncelik verir.

Ders 2 • Yeşil Süreç Tasarımı İş Akışı

Hedef molekülden optimize edilmiş yeşil senteze kadar yapılandırılmış bir iş akışı sunar. Öğrenciler, entegre bir tasarım alıştırmasında önceki tüm kurs kavramlarını uygular.

Ders 3 • Yeşil Kimya Değerinin İletişimi

Yeşil kimya bulgularını teknik ve teknik olmayan kitlelere sunmayı öğretir. Öğrenciler, kurs ölçütlerini kullanarak kısa bir süreç sürdürülebilirlik raporu hazırlar.

Ders 4 • Yaşam Döngüsü Değerlendirmesi Temelleri

Dört YDÖ aşamasını kapsar: amaç ve kapsam, envanter, etki değerlendirmesi ve yorumlama. Öğrenciler, YDÖ'nün bir ürünün yaşamı boyunca çevresel yükleri nasıl nicelleştirdiğini anlar.