Eissen, Marco and Metzger, Jürgen O. (2016) Computer Programm EATOS - Environmental Assessment Tool for Organic Syntheses. Monografie. Computer-Programm.

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Abstract

Die quantifizierende Beurteilung von chemischen Produkten und den Prozessen zu ihrer Produktion im Hinblick auf ihren Beitrag zu einer nachhaltig zukunftsverträglichen Entwicklung ist von großer Bedeutung. Gegenwärtig sind erst Methoden verfügbar, die ansatzweise eine Bewertung von Teilaspekten der Nachhaltigkeit und das erst sehr spät im Entwicklungsprozess, wenn Änderungen nur noch unter großem Aufwand und verbunden mit großen Kosten möglich sind, gestatten, so Ökobilanzierung, Ökoeffizienzanalyse u.a. Von besonderer Bedeutung sind daher Methoden, die möglichst frühzeitig im Entwicklungsprozess eine Bewertung ermöglichen, sei es zum Vergleich von Produkten, sei es zum Vergleich von unterschiedlichen Prozessen zur Synthese desselben chemischen Produkts. Wir haben ein Werkzeug entwickelt, mit dem umweltrelevante Aspekte chemischer Prozesse bereits in den frühen Entwicklungsphasen beurteilt werden können, das in der täglichen Arbeit im Labor und in der Ausbildung im Praktikum eingesetzt werden soll. Mit dem neu entwickelten Computer Programm EATOS können nach dem Ansatz von Sheldon der Umweltfaktor E (Menge Abfall pro kg Produkt), der spezifische Belastungsfaktor Q und der Umweltindex EI= ExQ quantifiziert werden, um den potentiellen Umwelteinfluss chemischer Reaktionen zu bestimmen. Chemische Daten wie MAK-Wert, Gefahrensymbol, LD50, LC50, WGK-Wert, POCP, BCF und R-Sätze werden zu der Bestimmung eines spezifischen Belastungsfaktors Q verwendet. Die Massenbilanzierung (In- und Output), der Umweltindex EI und die Atomökonomie bzw. -selektivität von verschiedenen Synthesen und Synthesesequenzen können in einer graphischen, interaktiven Darstellung verglichen werden. Lediglich die Eingabe der stöchiometrischen Reaktionsgleichung und die Menge der Einsatzstoffe sind für die Bestimmung der Massenbilanzierung erforderlich. EATOS ist ein einfach zu bedienendes Werkzeug, mit dem chemische Reaktionen in Hinblick auf ihren potentiellen Umwelteinfluss diskutiert und verglichen werden können, um sie umweltverträglicher zu gestalten.

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EATOS is a software program facilitating the determination and comparative depiction of performance metrics of chemical syntheses and synthesis sequences. Most important are mass related metrics such as the process mass index (PMI, denoted as S 1 in the software) and the environmental factor E. Additionally, the atom economy is calculated. This software offers the possibility to integrate qualitative aspects in a quantitative manner. Data concerning health hazards and environmental impacts (life cycle assessment categories such as global warming potential (GWP), toxicity etc. ) are internally transformed to loading factors in the range of 0 to 10 forming – along with mass related metrics – an environmental index (EI). Thus, weighted substance quantities provide a (comparative) overview of specific problems related to one or more syntheses and synthesis sequences, respectively. It has to be clear that this procedure is intended to reveal potential and not necessarily real problems, because normally they are fixed with appropriate technology, e.g. safety technology or recycling and waste treatment procedures. Of course, if emission amounts are known or can be gauged, their consideration can give a better overview of true problems. This will normally not be the case, because EATOS is mainly intended for application in early stages of development. Different scenarios can be considered flexibly and quickly. The information gained can be used to model a proactive and precautious planning. Data of the different impact categories can be combined in order to consider mixed loading factors. However, results of combined impact categories have to be carefully interpreted, since a professional life cycle assessment cannot be performed with EATOS.

Item Type:	Monograph (Art der Monografie: Manual)
Additional Information:	Der Download beinhaltet das Programm, Installationshinweise sowie eine Bedienungsanleitung. The download comprises the software, installation help as well as a manual. ------- EATOS and other algorithms have been examined in literature, see: J. Andraos, Critical Evaluation of Published Algorithms for Determining Material Efficiency Green Metrics of Chemical Reactions and Synthesis Plans, ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 1917–1933. J. Andraos, M. L. Mastronardi, L. B. Hoch, A. Hent, Critical Evaluation of Published Algorithms for Determining Environmental and Hazard Impact Green Metrics of Chemical Reactions and Synthesis Plans, ACS Sustainable Chem. Eng. 2016, 4, 1934-1945.
Uncontrolled Keywords:	EATOS, Computer-Programm, Metriken, Algorithmus, Produktbeurteilung
Subjects:	Science and mathematics > Chemistry
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science > Department of Chemistry (IfC)
Date Deposited:	07 Aug 2020 06:36
Last Modified:	07 Aug 2020 06:36
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/4654
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-47354
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