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绿色化学:更改行业

你不能做绿色设计无绿色环保材料,以及材料的创新往往来自于化学家。化学家还生产许多产品在自己的权利:涂料,粘合剂,清洁产品,整个行业。那么,什么是化学家做拯救世界?

目前世界上有一位著名的绿色化学家:迈克尔Braungart的(创始人EPEA的,联合创始人McDonough Braungart设计化学和作者之一从摇篮到摇篮)。世界需要大约一百多。

世界的变化有之前写的有关立法(主要是欧盟)收紧有毒物质的标准,约需要接近今天的三个关键差距的巨大进步:知识(不仅在一般公众和政府,但在化工行业本身),安全(优先的危害和制定限制)和技术(开发更安全,更环保的替代品)。但立法可能是缓慢而善变的,在行业内具有巨大的惯性量;许多资金雄厚的组织,如美国化学理事会为维持现状而游说。化学家对铅做了什么?

事实证明,他们做了很多事情。一些研究人员正在开发不使用石油化学物质的替代塑料,一些协会在其成员内部优先考虑绿色环保,整个绿色化学研究所正在成立,一些团体正试图教化学家们如何使他们的生产过程绿色环保。可持续化学是一个婴儿,30年前出生,现在才开始爬行;让我们帮助它站起来。

更环保塑料

如果“新车的味道”是新鲜烤土豆或烤玉米的味道呢?在过去的五年里,一些生物塑料制造商已经进入市场,更多的在实验室。罗登伯格生物聚合物荷兰生产一次性餐具和包装用的土豆淀粉塑料几家公司在中国销售玉米淀粉或马铃薯淀粉餐具;以至于它有一个时髦词,“spudware”NatureWorks公司PLA在市场上有足够稳固的立足点吗 新闻太多。A-众所周知少竞争者是由PHAMechabolix。PHA的工程性能比聚乳酸好得多(纯聚乳酸无法制成手机壳,但PHA可以制成);然而,它有两个严重的缺点。根据这个极好的2000年科学美国人文章(转载在mindfully.org上)指出,制造PHA“会比大多数石化生产路线消耗更多的化石资源。”第二个缺点是生产成本低,需要对玉米进行基因改造。

去年,特拉华大学的Richard Wool创建了鸡毛和大豆复合电路板。它们不仅更换不可回收能源密集型玻璃纤维和环氧材料,它们是“一个更轻,更坚固,更便宜的具有高速电子性质的产品”。这是特别相关的,因为该电路板通常具有在计算机或其它消费电子装置的任何部分的最高生态影响 - 超过塑料的情况下,有时比在板上的电子部件的更多。鸡毛/大豆复合也可以用作用于其他应用的结构材料。多年来,大学的ACRES团队(来自可再生能源负担得起的复合材料)一直在研究不同的化学途径和原料,以确定制造塑料出大豆的最高性能和最低成本的方式。

也许最令人兴奋的是使塑料螯合二氧化碳。两年前,杰夫·科茨的实验室康奈尔大学开发了一种类似聚苯乙烯的塑料CO2和橘子皮。现在,他有一个小的创业公司,Novomer公司,将其商业化。正如他在康奈尔大学的网站上所言,“尽管估计大自然每年通过光合作用用二氧化碳来制造超过2000亿吨的葡萄糖,但合成化学家们在开发利用这种诱人原料的高效催化过程方面却几乎没有取得令人尴尬的成功。”这些页面接着描述了他们发现的催化剂,这些催化剂让他们实现了突破。请密切关注未来几年的PLC(聚碳酸柠檬烯),以及Novomer公司正在生产的其他聚合物和催化剂。

组织和机构

一些知名组织开始推动绿色化学。在全球20多个国家有绿色化学机构和网络;的ACS绿色化学研究所在美国有一个体面名单它们。英国政府的化学创新网络有一个强大的可持续性倡议,叫做The竞彩足球app怎么下载“水晶法拉第伙伴关系”。他们使他们的使命明确的重要性:
“在发达国家,只有7%的生产材料最终成为最终产品,80%的产品在一次使用后被丢弃。因此,我们必须设法减少物质资源,确保释放到环境中的任何物质都不有毒、有害或持久。”
最大和最受尊敬的化学家团体之一,英国的化学工程师学会(IChemE),迎来了它的第50年,和2007年禧报告“不仅是过去成功的报告。这是更一个呼吁武装”。该IchemE的首席执行官说,“在未来的十年中,化学工程师的工作将是至关重要的,因为我们解决全球性问题,如气候变化,减少浪费,并获得清洁的水。”该报告是所有的进展,环境安全,能源,水和其他可持续性问题正在取得进展。竞彩足球app怎么下载在外行人为目标,它撒上成功案例和挑战。例如,生产包装袋,使水果或蔬菜为“呼吸”,增加了保质期;直到他们指出,这听起来并不令人兴奋“的寿命更长手段产生可以通过海运,而不是公路运输(产生228倍以上的二氧化碳排放量)和空运(产生90倍以上)进行运输。”另一个狗头:“食堂的餐厨垃圾有沼气生产潜力近十倍畜禽粪便,使之成为可再生能源的一个有趣的潜在来源。”甚至有些仿生学:他们提到的工业漂白的一种新的,更安全的方法的基础上,从黄石国家公园发现了一种微生物的酶。

培训和指导

目前,很少有比绿色化学的知识型企业,政府,非政府组织和大学之间的涓滴更多。公司的化学信息是专有的,很多环境影响从未被测量,更不用说公示。一些大学和政府机构对一些特定的化学物质的数据,但缺乏信息的集中交流中心。MBDC可能有最好的化学环境数据数据库,但它是私人和昂贵的信息。打开这些知识流动的水龙头,把它们放在一个足够大的浴缸里,让它们喷溅进来,这可能是目前该行业最重要的一步。有几个团体正试图拧开水龙头。

英国的化学创新网络有一个路线图可持续技术,包括趋势和驱动因素,行业的特殊需求,业务情况,技术审查和案例研究。这些都是为了大家在化工行业。加州大学伯克利分校加州绿色化学政策领导框架建议立法者的政策方向。对于消费者来说,生态中心消费者导向放在一起,在汽车有毒化学品,HealthyCar.org。该网站队伍超过200辆的室内空气质量,以及评价儿童汽车安全座椅的溴化阻燃剂,并解释什么化学成分与和为什么关注方面。

化学家来学习应该检查环境保护署2002年的教科书,绿色工程:化工过程的环保设计。还有一个更新的EPA工具,可下载绿色化学专家系统。这是一个软件是“允许用户建立绿色化学工艺,设计绿色化学,或调查绿色化学的领域。”对于非专业技术介绍,他们有一个网页列出它们的绿色化学的十二原则:
1.防止浪费
2.设计更安全的化学品和产品
3.设计危险性较小的化学合成
4.使用可再生原料
5.使用催化剂,而不是化学计量试剂
6.避免化学衍生物
7.原子经济最大化
8.使用更安全的溶剂和反应条件:
9.提高能源效率
10.设计化工原料及产品使用后降解
11.实时防止污染分析
12.尽量减少发生事故的可能性
这些原则中的大多数都是为了让自己变得不那么糟糕。迈克尔·布劳恩加特(Michael Braungart)令人信服地指出,我们需要有更高的目标,我们需要追求卓越。零不是一个积极的结果。但其中一些是积极的目标,而对于那些不是,即使不那么糟糕的目标和我们现在能做的一样好,我们需要在头脑中保持一个长期的积极目标。

有些奖励甚至被赋予了绿色化学:英国的绿色化学网络已奖项七年以IchemE的不同名字命名。美国环保署有一个总统绿色化学挑战奖。澳大利亚皇家化学研究所也有一个绿色化学挑战奖

化学的未来

请问化工市场开始走向绿色本身,作为少数几个行业都开始做?还没。迈克尔·威尔逊在加州大学伯克利分校研究员告诉我,“绿色化学的企业家有困难的时候打入市场,因为有防止购房者从选择更安全的化学品的化学毒性的基本数据空白......市场因此工作效率非常低,并会通过公共政策需要更正“。他“通过要求生产者产生和(下游行业,企业,消费者,工人使用)分布在化学毒性规范,稳健的信息,我们会开拓新市场的绿色化学的企业家。”说这是在开始时,该上述的团体正在关闭提到的知识缺口。

威尔逊对他所认识的绿色化学企业家充满希望,这些企业家“有可靠数据支持的杰出产品——显著降低成本,同时对环境做出重大贡献。”(例如,先进的生物催化Novozyme。)

但在此之前,市场将引导自己走向绿色的,我们还需要密切的安全差距:“法规(如RoHS,WEEE和REACH)[需要]强制清洁技术的变化(这不会发生任何其他方式)。“最后,他认为“在绿色化学研究,教育,技术援助和培训,国家投资将是至关重要的。”这样的组合 - 新规,有针对性的研究和大胆的承诺,以创新 - 将关闭技术差距,使我们在正确的道路上选择和脚踏起动新兴产业光明的绿色未来。

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