迈向一个更安全的国家化学品政策

仿生列

迈向一个更安全的国家化学品政策

作家肯·盖瑟刚刚在旧金山湾区宣传他的新书,“化工无咎:政策对可持续发展的世界”他抽出时间从他繁忙的日程来讲,从我们的伯克利绿色化学中心(BCGC)在加州大学伯克利分校的计划加入的26名研究生特邀组。

Geiser是马萨诸塞大学工作环境荣誉退休教授,Lowell是Lowell可持续生产中心的创始人和前联合主任,也是工人安全、有毒控制政策和绿色化学方面的专家。他也是该领域标准的作者,“材料问题:迈向可持续的材料政策。”

他的信息很简单,但具有挑战性:“经济,支持我们,希望提供数以百万计的世界各地的人们是根据危险化学品。我们需要一个更安全的化学品政策“。

GEISER随后又在勾勒六个步骤朝着这个目标对于美国:

1.设定国家目标和计划:设定一个不生产危险化学品的日期,并为那些对人类健康或环境构成最大风险的化学品制定临时目标。当然,第一个目标要依靠全国统一的政治意愿来实现,尽管Geiser对目前华盛顿的政治气候并不乐观,但他确实相信这是可以实现的。

2.描述和分类所有化学品当前位置这一分类将以相对威胁或关注为框架,Geiser提出了一个由五部分组成的系统:优先化学品、三级关注化学品和未知关注化学品。每个组都需要适当级别的创建、使用和审查。

3.生成并访问化学信息:其中最大的绊脚石控制所带来的健康危害化学品制造是缺乏关于产品成分的信息。必须扩展和开发用于测试、筛选、建模和评估的工具,而且在我看来,同样重要的是,必须将它们投入到所有涉众都能接受的标准使用中。

4.用更安全的替代品加速替代:我们不仅需要了解现有化学物质的潜在危害,但我们也必须定义一个“好”的选择是什么。换言之,开发用于良性材料和高效途径的标准将它们流投入使用。

5.创建更安全的llternatives:要做到这一点,需要在人员和设备做工作的投资。GEISER认为建立这样的能力的三大支柱:区域绿色化学与工程中心;扩大科研经费;并重新设计中学和中学后教育计划。

6.重构政府能力:需要采取行动,在联邦一级和GEISER认为,新规例及标准应出台,当前的化学品控制法规应改革和新的化学品管理局应成立。

他是一个雄心勃勃的和彻底的计划,几乎令人惊叹的是化学品在一年在美国生产量,其中大部分我们一无所知或知之甚少,甚至其中仅有以任何有效的方式调节。他的做法代表了转变,从后期制作的控制,清理和处罚了,以更加积极主动的创造更好的替代品。要做到这一点,无可否认的,需要一些全面的改变电路板的机构现在在美国影响化学防治

生物学中的一个新范例的作用

仿生学在这个转变的范例发挥,尤其是在第5步,创建方案的一部分。仿生学,生物技术,或一个特定的部门利用生物有机体或过程来制造东西美国已经是工业经济中一个很大而且还在增长的部分。2012年,它占美国经济的3530亿美元,约占GDP的2.2%。

2013年的回顾,“颠覆性技术:进展,将改变生活,商务,和全球经济”从麦肯锡全球研究所估计,合成生物学和生物产业将提供一个颠覆性的成套技术与至少100 $的经济影响十亿到2025年。

生物技术可以同时包括生物利用率 - 使用酵母作为发酵剂,例如 - 和仿生设计,其中来自生物过程的原则被转移到工艺程序。

根据2015年的报告,一些发展将继续加速该行业的增长《生物产业化:加速化学先进制造的路线图》美国国家科学院出版社。

其中包括在DNA测序、生物信息学和细胞分析方面的进展,在细胞中包含的DNA成分的可用性,合成和功能特征材料的酶列表的编辑,以及用于更精确工程的建模和可视化工具的改进。

一个公司的例子,这一增长趋势的生物为基础的化学生产是阿米瑞斯的加利福尼亚州Emeryville。Amyris公司成立于2003年,在比尔和梅琳达·盖茨基金会和赠款资金,以创造更好的途径,为疟疾治疗。该公司已经在生产的产品众多:清洁剂;化妆品;润滑油;燃料;聚合物;溶剂;和药品。

对于一个公司来说,这是一个范围广泛的产品,这是因为公司使用的技术。它是在分子水平上创造事物,利用DNA的基本构建块,因此其结果可以是多种多样的:从最小的成分到最大的多样性,这是大自然做得很好的事情。

该公司还举例说明了合成生物学,仿生学和bioutilization之间的模糊线。它拼接DNA部分从它的库成被放置到酵母细胞中的序列。这些DNA编码改变酵母生物体的代谢,从使生物质以使由设计者所选择的化学移位细胞生产了。然后修改酵母细胞进行评估的性能和表现最好送到生产设施。

在生产设施的酵母培养物被放置在发酵罐与水和糖的食品和细胞开始产生所需的物质。这种“清汤”定期绘制下来,更多的营养物质被添加和最终产品降速。这个过程通常需要两到三个星期在20万升的油箱。

他们的先进和他们的工程师创建的DNA途径码比较快的“校对”,也就是集公司在基于生物生产革命的前沿。测试自动化做出了数以百万计的迭代可能的。,设置它们分开的另一个优点是允许监测这些数以百万计的文化迭代的精确生物信息学在实验室中运行。

因此,该公司不仅加快了生产周期,还调整了公差为几个百分点的配方。例如,它现在可以从一个2升的测试批次过渡到20万升的商用油箱,充满信心,不需要过渡测试批次。

其与合成的青蒿素生产,疟疾治疗的初步成功后,该公司转向生产燃料从糖在2007年用甘蔗为原料的它能够产生一个版本的法呢烯。这是一个15 - 碳,长链,支链,不饱和烃。它的产品,Biofene,可被转化为柴油燃料等并用于其他产品,如化妆品,合成橡胶和润滑剂。的生产设备在巴西,法国跨国公司总的管理下运作。

生物燃料是不是现在的价格与石油竞争力,但应市场变化的驱动程序,Biofene会看着的利润和可持续性的配方中。竞彩足球app怎么下载公司拥有多元化的产品线,从石油和天然气市场的沧桑有些缓冲区本身。这也得到了资助从DARPA,国防部美国能源部的美国国防高级研究计划局的生存铸造项目。

这些产品中比较成功的一种是获得专利的润肤剂,Neossance角鲨烷,它是从甘蔗中提取的。Neossance角鲨烷被用于其他公司销售的400多种化妆品中。商业运营副总监Ross Eppler估计,经过3年的生产,它现在服务于30%到35%的市场。

该产品替代天然衍生的角鲨烷,长期使用保湿。角鲨烷是角鲨烯的氢化,进而,存在于人的皮脂,皮肤腺脂质的混合物。它传统上一直由肝脏鲨鱼或橄榄得到。这收获意味着每年数以百万计的鲨鱼被杀害,潜在的生态系统破坏的做法。在欧洲和美国的产品几乎消除,鲨鱼角鲨烯仍在亚洲产品的一半以上通过测试发现布鲁姆协会

德里克·麦克菲,技术战略的高级主管,解释说,该公司正在不断寻求获得自动化效率和平衡的化学家,在设计它的生产线生物学家的方法的最好的方面,选择其中效果最好。他说,其“工厂现在适合在一个小瓶,”的确这种强烈的和技术性很强的研究和试验的结果,倒是可以在一个小玻璃容器是冷冻和邮寄开了一个生产设施那里它被添加到一个巨大的的水和糖增值税和设置工作。

基因改造并非没有其警示故事,如果我们认为它不需要仔细审查,那就太天真了。然而,生物技术是制造替代材料的强大工具,是我们经济中一个不断增长的部分,也是从一开始就制造无害材料的范式转变中最有希望的部分之一,而不是试图在有害材料制造后加以控制。

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