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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?

公司目前旗下有一个著名的化学家绿色的世界:迈克尔·布朗嘉的(创始人EPEA的,联合创始人麦克唐纳布朗嘉设计化学和共同作者从摇篮到摇篮)。世界需要大约一百多。

世界的变化有之前写有关立法(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,如美国化学理事会游说维持现状。什么是化学家做领导?

他们做了很多事情,事实证明。一些研究人员正在开发替代塑料不使用石化,一些协会正在优先考虑其成员中的绿色,整个绿色化学研究所正在建立和团体试图教化学家绿色他们的流程。可持续化学是一个婴儿,三十年前出生,但才刚刚开始爬;让我们帮助它起身站了起来。

更环保塑料

如果说,“新车味”是新鲜出炉的土豆或烤的玉米味道?在过去的五年里,一些生物塑料制造商已经进入市场,而更多的是在实验室。罗登伯格生物聚合物在荷兰使马铃薯淀粉塑料一次性餐具,包装,和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具有坚实的足够脚趾保持在市场上是 新闻太多。A-众所周知少竞争者是由PHAMechabolix。PHA具有比PLA(你不能让一个手机外壳出纯PLA的,但你可以把它PHA)的更好的工程性质;但是,它有两个严重的缺点。根据这个优秀的2000年科学美国人文章(重新贴在mindfully.org),制造PHA“会消耗更多的化石资源比大多数石化产品的生产路线。”第二缺点是,它的制造廉价要求玉米作物的遗传修饰。

去年,在特拉华大学理查德羊毛创建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·科茨的实验室在康奈尔大学开发的开出了聚苯乙烯类塑料CO2和橘子皮。现在,他有一个小的创业公司,Novomer,到商业化。由于他的康奈集团网站说,“尽管据估计,自然使用的二氧化碳通过光合作用每年进行超过200吨的十亿葡萄糖,合成化学家有过尴尬的开发利用这一诱人的原料高效催化过程收效甚微。”该页面去描述他们找到了催化剂,这使他们能够实现自己的突破。请留意,在未来几年的PLC(苎碳酸盐),以及其他聚合物和催化剂是Novomer正在。

协会和机构

一些大牌企业开始推动绿色化学。有在世界各地超过20个国家绿色化学机构和网络;该ACS绿色化学研究所在美国有一个体面名单他们的。英国政府的化学创新网络具有那叫一个强有力的可持续发展倡议必威体育2018“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,人们认识到,只有7的过程中使用%的生产材料的最终产品和80%的产品在一次使用后丢弃的结束。这是至关重要的,因此,我们寻求减少物质资源和确保释放到环境中的任何材料没有毒性,有害性或持续性。”
一位化学家的最大和最尊敬的群体,英国的化学工程师学会(IChemE),迎来了它的第50年,而其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。必威体育2018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可能有化学环境数据的最好的数据库,但它是私有的,昂贵的信息。开放这些知识的水龙头流,并让他们都在同一个浴缸足够大溅在,可能是这个行业最重要的一步,现在。几个小组正在试图曲柄水龙头。

英国化学创新网络有路线图可持续技术,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框架加利福尼亚州领导在绿色化学政策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,绿化工程:化工过程的环境意识设计。还有一个新的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项原则
1.防止浪费
2.设计更安全的化学品及其产品
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.最大化原子经济
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
大多数的这些原则的目的是为不那么糟糕。迈克尔·布朗嘉令人信服地指出,我们要拍高于,我们需要的目标是成为良好。零不是一个积极的结果。但他们中的一些积极的目标,并为那些没有,即使不那么坏的一样好,因为我们现在做的,我们需要保持一个长期的积极目标的初衷。

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根据与IchemE名目繁多。美国环保局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。

威尔逊是充满希望的绿色化学的企业家,他知道,这“有一些精彩的产品通过可靠的数据支持 - 这显著降低成本,也做出很大的环境贡献”(例如,先进的生物催化的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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