Presentazione_REACH_10gennaio2014

Analisi, prodotti da fonti rinnovabili l
d
d f
bl
e chimica sostenibile nell’ambito
e chimica sostenibile nell
ambito della normativa REACH
Paola Galletti –UO REACH, CIRI Energia Ambiente
,
g
10 Gennaio 2014
U ità operativa
Unità
ti REACH
L’Unità Operativa REACH si occupa di attività di ricerca, sviluppo di metodi
analitici, esecuzione di test e prove, nell’ottica di implementare e supportare
l’applicazione della normativa Reach
“Registration, Evaluation and Authorization of Chemicals”
Il regolamento REACH (Regolamento 1907/2006 del Parlamento Europeo,
"Registration Evaluation and Authorization of Chemicals - Sistema integrato per l’uso,
la tossicità, le restrizione ed il destino delle Sostanze Chimiche") è valido e
obbligatorio per tutte le sostanze fabbricate o importate in quantitativi pari o superiori
a 1 tonnellata/anno, indipendentemente dalla loro pericolosità.
Tale normativa prevede che questi prodotti siano registrati (compilando gli opportuni
dossier e i chemical safety report), raccogliendo inoltre tutte le informazioni
chimiche,
hi i h tossicologiche
t
i l i h ed
d eco-tossicologiche
t
i l i h all riguardo.
i
d
All'interno del regolamento viene specificato che i prodotti più “problematici” andranno
sostituiti con altri più sicuri per l’uomo e l’ambiente
l’ambiente.
La nostra UO Reach agisce
g
q
quindi a p
più livelli:
esecuzione di analisi chimiche ed (eco)tossicologiche su
sostanze e materiali di interesse per le imprese coinvolte;
messa a punto e/o perfezionamento e validazione di test
(eco)tossicologici basati su invertebrati acquatici e terrestri,
alghe batteri e linee cellulari;
alghe,
individuazione di metodologie produttive alternative.
•Progettazione e sintesi di prodotti alternativi a quelli “REACH
problematici”, seguendo i principi della chimica sostenibile.
Laboratori e Personale
e Personale coinvolto
Emilio Tagliavini
Paola Galletti
Chiara Samorì
Danilo Malferrari
il
lf
i
Ecotossicologia
Fisiologia e Biochimica
Chimica Sostenibile
Elena Fabbri
Andrea Pasteris
Giorgio Sartor
Tiziana Campisi
ii
i i
REACH
N b t R
i
Norberto Roveri
Giuseppe Falini
Giorgio Lesci
Chimica strutturistica, ambientale e g (
)
biologica(LEBSC)
Chimica analitica
e bioanalitica
Aldo Roda
Silvia Spinozzi
Analisi su sostanze e materiali di interesse
Determinazione di parametri chimico‐fisici
I l
Isolamento e purificazione tramite cromatografia preparativa
ifi i
i
fi
i
Analisi cromatografiche e spettroscopiche
per l’analisi quali‐quantitativa
F
IR, NMR, HPLC‐MS, GC‐MS
O
OH
E
C
A
B
D
B
Analisi elementare CHNS/O
C
F
D
8.5
8.0
8
7.5
7.0
7
6.5
6.0
6
5.5
E
5.0
5
4.5
4.0
4
3.5
Pronta biodegradabilità in acqua e nel terreno
Pronta biodegradabilità in acqua e nel terreno
3.0
3
A
2.5
2.0
2
1.5
1.0
1
0.5
0.0
0
Saggi di laboratorio per la valutazione della ecotossicità
gg
p
•
•
•
sostanze pure
miscele
formulati



effluenti
percolati
siti contaminati
IInvertebrati acquatici: Daphnia
t b ti
ti i D h i magna (crostaceo (
t
planctonico d’acqua dolce)
Piante acquatiche: Raphidocelis subcapitata
(alga unicellulare d’acqua dolce)
BPL
I
Invertebrati del suolo:
b id l
l Eisenia
Ei i andrei (lombrico)
d i (l b i )
Individuazione di metodologie produttive alternative.
Progettazione e sintesi di prodotti alternativi a quelli
“REACH problematici”, seguendo i principi della chimica
sostenibile.
Chimica Sostenibile (Green Chemistry)
Chimica Sostenibile (Green Chemistry)
Applicazione di un insieme di principi e strumenti concettuali per eliminare o ridurre l’uso o la produzione di sostanze chimiche dannose p
per l’uomo e/o per l’ambiente nella progettazione, produzione ed applicazione delle tecnologie chimiche
Nuovi catalizzatori acidi da biomasse di scarto
per la sintesi del biodiesel
Estrazione da fonti rinnovabili con solventi alternativi
Estrazione da fonti rinnovabili con solventi alternativi
Sintesi di nuovi tensioattivi da fonti rinnovabili
I biocombustibili
1° generazione:
biodiesel e bioetanolo
bi di l bi
l
2
2° generazione:
biomasse lignocellulosiche
3° generazione:
bi
biomassa algale
l l
Il biodiesel
• Viene prodotto per:
◊ transesterificazione transesterificazione a partire da oli vegetali
◊ esterificazione esterificazione a partire da oli ad elevato contenuto di acidi grassi liberi
Cat. basico
sapone
Nuovi catalizzatori acidi per la sintesi del biodiesel
Preparazione
Collaborazione con Prof. Daniele Fabbri
Caratterizzazione
Collaborazione con Prof. Falini
Efficienza in catalisi acida
ffi i
i
li i id
su sistemi reali Analisi LCA comparativa di processi produttivi di biodiesel Collaborazione con Prof. Serena Righi
g
Nuovi catalizzatori acidi da biomassa di scarto
per la sintesi del biodiesel
Estrazione da fonti rinnovabili con solventi alternativi
Sintesi di nuovi tensioattivi da fonti rinnovabili
ECOIL: Environmental COmpatible Ionic Liquids
un esempio di approccio interdisciplinare
sintesi
LCA
Daphnia magna
test di immobilizzazione
N
Vibrio fischeri inibizione della bioluminescenza
N(CN)2
CH3
Skeletonema marinoi e Phaeodactylum tricornutum:
inibizione della crescita
inibizione della crescita
O
H3C
+
N
-
H3C
Cl
C
+
N
N
F
-
B
MTT test
CH3
Saggi con modelli di membrana
Inibizione Rilascio della lattato dell’acetilcolinesterasi deidrogenasi
F
F
F
Test di biodegradazione
Test
di biodegradazione
nel suolo
Switchable Polarity Solvents (SPS)
Matrice lipofila
+
SPS non ionico
apolare
Matrice lipofila
+ CO2
+ CO
‐ CO2
SPS ionico
polare
Estrazione di lipidi da alghe
con “switchable
con “switchable solvents
solvents””
(a)
Collaborazione con Prof. Pistocchi
Collaborazione con Prof. Pistocchi
(b)
N
N
N
Algal culture
H2O
Algal culture
+
Algal culture
OH
7
H2O
Algal culture pH 13
Algal lipids
Algal hydrocarbons
N
N
N
+
N
OH
N
7
N
H2O
CO2
H2O + CO2
OH
+
7
CO2
CO2
N2
Algal lipids
H N
Algal hydrocarbons
N
O
HCO3
H N
Algal lipids
N
HCO3
7
O
N
O
O
Algal hydrocarbons
N
7
O
O
Nuovi catalizzatori acidi da biomassa di scarto
per la sintesi del biodiesel
per la sintesi del biodiesel
Estrazione da fonti rinnovabili con solventi Estrazione
da fonti rinnovabili con solventi
alternativi
Sintesi di nuovi tensioattivi da fonti rinnovabili
Tensioattivi
Classic surfactant
Synthetic surfactant
Triton X-100®
Synthetic surfactant from renewable sources
Surfactant derived from lysine, glycidol and fatty acids
Chemicals da fonti rinnovabili
levoglucosano
O
biomassa
chemicals
PIROLISI
bio-olio
OH
O
furaldeide
O
CHO
solventi
alternativi
OH
tensioattivi
OH
O
LAC
OH
O
O
catalizzatori
Sintesi di tensioattivi da fonti rinnovabili
Sintesi di tensioattivi da fonti rinnovabili
O
OH
O
O
O
OH
Biocatalisi
O
O
OH
O
OH
+
OH
R
OH
O
Lipase
O
OR'
O
ionic liquids
or CH3CN
R
O
R = methyl or undecyl
R' = vinyl
y or H
solventi eco‐compatibili: CH3CN, liquidi ionici
solventi eco‐compatibili: CH
CN liquidi ionici
substrati derivanti da fonti rinnovabili
“greeness” dei reagenti e del biocatalizzatore
+
OH
R'OH
Sugar fatty acids: g
y
tensioattivi non ionici
Derivation and Application of Derivation
and Application of
Itaconic Acid and Aconitic Acid
NH2
H2 N
O
2-Methyl-1,4-butanediamine
O
NH2
O
H2 N
3- & 4-Methyl-GBL
O
O
OH
Itaconic diamide
HO
O
O
trans‐aconitic acid
Itaconic acid
3-Methyl THF
N
H
OH
Applications:
3-Methylpyrrolidine
HO
2-Methyl-1,4-BDO
O
N
3- & 4
3
4- Methyl NMP
• production of resins, plastics, plasticizers, flavors
• antioxidant
http://www energia ambiente unibo it/ciri energia e ambiente
http://www.energia‐ambiente.unibo.it/ciri‐energia‐e‐ambiente
CIRI Energia e Ambiente ‐
CIRI
E
i A bi t Segreteria S
t i
[email protected]
[email protected]
p
g
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