Teadusaparatuurist ja selle turustamisest on saanud üksjagu tulus tööstusharu. Tänapäeval maksab lihtsam, vaid labori mõõtmisteks kasutatav spektromeeter 10 000–15 000 eurot ning seda soovitatakse uuendada pea igal aastal, kirjeldavad Koel ja Kaljurand.

Kaljuranna sõnul on Euroopa Liidu rahad võimaldanud viimase kümnendi jooksul soetada kõiksugust aparatuuri. "Puudust pole küll pidanud millestki tundma." Ometi sedastavad mõlemad elukogenud keemikud, et teadusaparatuuri ostmisele ning kasutamisele saab läheneda ka läbimõeldumalt ja keskkonnasäästlikumalt.

"Meie roheliste keemikutena võitleme üha enam keemiliste mõõtmiste ökoloogilise jalajälje vähendamise eest. Tihtipeale saaks sama kvaliteetse, kuid kiirema mõõtmistulemuse ka vaid näiteks 500 eurost mobiilitelefoni kasutades. Just välitingimustes ja kiiret tulemust nõudvates oludes saame mobiilse, kuid täiesti usaldusväärse tulemuse mobiilis vabavarana saadavat äppi, mitte kallist aparatuuri kasutades," selgitab TalTechi loodusteaduskonna keemia ja biotehnoloogia instituudi juhtivteadur Mihkel Koel.

Standardsete keemiliste mõõtmiste aluseks olev tehnoloogia on püsinud muutumatuna juba aastakümneid ja uute instrumentide turule tulemine ei tähenda tingimata, et sellega kaasneks oluline kvaliteedihüpe mõõtmiste tegemisel.

Roheline analüütiline keemia

Koel ja Kaljurand andsid just välja teise trüki raamatust, mis räägib rohelisest analüütilisest keemiast, inglise keeles kannabki raamat pealkirja "Green Analytical Chemistry". Raamatu esimene trükk ilmus 2010. aastal ning praegu, 9 aastat hiljem ilmunud trükisoojas teoses vajas ümberkirjutamist kolmandik raamatust. Miks?

Osalt just selle rohelise mõtteviisi pärast. Kaljurand ja Koel selgitavad, et uut mõtestamist vajaski see, millist aparatuuri meil tegelikult tarvis on – kas uut ja tehnika viimast sõna laborisse, või pigem uudseid lahendusi olemasolevatesse tehnikaseadmetesse, miks mitte näiteks mobiiltelefonidesse, mida saaks kasutada väljaspool laborit.

Sensortehnoloogia on selle aja jooksul läbi teinud tohutu arengu, selgitab Kaljurand. Meie aktiivsusmonitor suudab hõlpsasti mõõta meie pulssi. Keskkonnast temperatuuri, valguse või õhukvaliteedi mõõtmine mobiiltelefoniga pole mingi probleem. Aga keemia pole selle arenguga päriselt jõudnud sammu pidada ning just sellele Koeli ja Kaljuranna monograafia osutabki.

Rohelise analüütilise keemia eesmärk on arendada keemilised mõõtmised sellisele tasemele, et iga soovija saab teda huvitavat analüüsi teha odava sensoriga, mis on integreeritud näiteks kasutaja mobiiltelefoni. Selliseid näiteid, kus tarbija saab toiduainete kvaliteeti ise poes kontrollida, on juba erialakirjandusest leida.

Mõõtmisi on vaja kiiresti ja keskkonnasõbralikult

See ongi rohelise keemia põhiidee: saada mõõtmistulemus, mis enamasti tähendab mingi keskkonna või inimese tervise seisukohast olulise aine hulka mõõdetavas objektis. Ning seda mõõtmistulemust on vaja saada kiiresti, võimalikult lihtsalt ning ökonoomselt, keskkonnasõbralikult.

Teadlaste sõnul võiks enamiku keemilistest esmauuringutest teha lihtsamate vahenditega. Iseäranis võiksid selle poole liikuda meditsiiniasutused ja uurimiskeskused, kus analüüsimine on sageli kulukas ning tegelikult saaks läbi ka odavamalt.

Uue ja kalli teadusaparatuuri argumentidena toovad tootjad sageli välja väite, et tavainimene nn lihtsat ja käepärast analüüsi ei usu, veenvam on aeganõudev ja kalli aparatuuriga tehtud uuring. Valencia Ülikooli prof de la Guardia nimetab seda arengut analüütilise keemia demokratiseerimiseks.

Koel ja Kaljurand on seda meelt, et kahtlemata on analüüse, mida tulebki teha laboris, kuid väga palju analüüse saab teha ka laborist väljas ning odavamate lahendustega. Näitena toovad nad oma laboris väljatöötatava narkotesti, mis suudab suudab süljeproovi põhjal öelda kohapeal, kas inimene on tarvitanud teatud narkootikumi või mitte. Seda sama tööd teeb nende laboris ka kallis masin, mis on neli korda suurem ja mõistagi oluliselt kallim.

Raamatu "Green Analytical Chemistry" 1. trukk (üleval) ja 2. trükk. Autor: Kersti Vähi

Keemikud Koel ja Kaljurand on teadusaparatuuri ja keemiliste mõõtmiste keskkonnasõbralikkuse küsimustega tegelenud juba aastast 2006. 2010. aastal ilmus neil kirjastuselt Royal Society of Chemistry raamat "Green Analytical Chemistry", kus see teema ka põhjalikku käsitlust leidis. Raamat osutus sedavõrd populaarseks, et kirjastus tellis teadlastelt veel täiendatud väljaande, mis tänavu aprillis lugejateni jõuab.