改造制造业的真正关键是:化学
该betway必威体育手机版经常被描绘成类固醇的回收利用。
在自然资源投入的地方进行生产大大减少通过不断地通过供应链对材料进行循环利用,小众升级或再制造的努力往往会胜过具有成本效益规模化潜力的模型。
造成这种脱节的一个原因是:唠叨缺乏创新我们每天买卖的货物,都是靠这些材料大量生产出来的。
作为绿色化学和总统的先驱和马萨诸塞州“绿色化学创新工厂”的首席技术官华纳巴布科克研究所在美国,约翰•华纳(John Warner)深谙循环经济等崇高愿景可能引发的科学症结。betway必威体育手机版
在经过编辑的采访中,华纳谈到了如何将品牌与健全的科学相结合,寻找更安全的替代知名化学成分的方法,以及六西格玛法则如何使全球供应链错综复杂。
Lauren Hepler:我们的排毒生产在哪里?
约翰·华纳:大约两个月前,彭博社在其总部在纽约对循环经济的一个大事件。betway必威体育手机版我是唯一的化学家。每个人有谈论可持续发展和循环经济对环境的影响是从品牌 - 必威体育2018李维斯的和耐克,被出售给消费者的公司。betway必威体育手机版
我们现在面临的一个问题是,是的,公司和品牌都明白这一点。但是他们没有发明材料。设计师只能设计他们所能得到的材料的产品。如果基本的积木是不可持续的,没有设计师可以编织它,焊接它,并把它粘在一起,使一个可持续的产品。
你会发现,没有一所大学曾经提供了一个类毒理学化学家。唯一的人在世界上谁能够发明一种新材料都没有这个对话的一部分。谁希望有安全的产品的人不具备的技能,使从根本上安全的材料,谁拥有技能的人,使之不学习它。这是一个大的僵局。这就是我看到的最大的挑战,但也是最大的机会。
赫普勒:这是一个有趣的脱节,因为可持续发展的设计和设计思维在业务巨大的嗡嗡声的话题现在。为什么不是转化为科学?
华纳:可悲的现实是,学术界,也许更具体地说,化学,发展得非常缓慢。当全世界都在谈论可持续性、毒性和循环经济的时候,我们仍然在传授我们必威体育201830年前传授的东西。betway必威体育手机版这不是一场史诗般的善恶之战,这是一件古怪古怪的事情。
一个人可能会感到恐惧,说,“哦,这是多么可怕啊,”但它阐明了一条前进的道路。当人们说,“约翰,我们应该做什么?”是溶剂还是可降解塑料?”I say, "Umm … education." If the chemists who become chemists work on these issues, anything they work on for the rest of their life will be better.
我的绿色化学的定义是,具有优越的性能,卓越的成本哦,对了,有一定的持续性叙事启动的技术。必威体育2018如果你接受的定义,不能有任何障碍收养。唯一的抑制是其在首位发明。
赫普勒:那么,你如何解决与绿色化学的僵局?
华纳:当我们谈到创新和创造力时,人们通常会说:“哦,这不是在中心发生的;它发生在各个领域的交叉点。”I’m not so sure it’s all about intersection of fields. It certainly is not in the focal point, but the periphery where innovation truly happens.
必威体育2018可持续发展是打算从外面进来,可悲。在接下来的几十年里,它不会是化学家担心,但谁,他们正在与合作。
Hepler:那么循环经济是如何在这一切中发挥作betway必威体育手机版用的呢?你减少自然资源的投入并将材料循环回到供应链中?人们说,有毒物质不一定是被禁止的,但你必须找到再利用它们的方法。
华纳:那事情是这样的。绿色化学的基本原理是观察一种物质的固有危害,我们工作到某一天这种物质的固有危害会降到最低。我不相信零。显然,每一件事都会产生一些影响。
但与循环经济的一个基本原理不同的是,绿色化学建议化学家们呆在实验室里工作,直到物质的betway必威体育手机版毒性尽可能降低。那是因为事实是你不能真正地设计人类的行为。如果你坐下来说,只要每个人都做正确的事,每个人都是安全的,那么问题当然是,如果人是人,有些人就不会做正确的事。
有句名言,我就不提那家公司了,但是在一家卖电器的公司里,有人说,“天哪,电源线里有有毒物质,如果一个婴儿咬了电源线怎么办?”该person said, "Well, don’t have your baby chew on the power cord."
那不可能是我们生活的世界。如果我们只是宣称所有东西都有预期用途,那就不是世界运转的方式。绿色化学抱负联盟说,与其为一个完美的世界发明技术,不如为现实世界发明技术。期待这些事情会发生。卡车要翻车了。人们会滥用东西。化学家的角色不是为做正确的事的人发明,而是有效地为做可能的事的人发明。
现在,在同一时间,很多次绿色化学是无法达到。还有材料商,我们根本有没有发明的替代品。唯一的社会可以做的,或者必须做的,是循环经济。betway必威体育手机版我看到了循环经济作为betway必威体育手机版被要求到时候,一切都安全了一些乌托邦,但是这是一个乌托邦和完善不存在。循环经济betway必威体育手机版是当今现实世界的方式,和绿色化学是意愿性的做法。
赫普勒:所以,当谈到在行动上,循环经济的具体例子,你一直在关注的再生沥青的事情之一。betway必威体育手机版
华纳:我们有一个无甲醛,无MDI木材胶粘剂。我们有一个染发技术。我们有一个沥青技术。我们在临床试验中的药物ALS。我们已经在临床试验中得到了抗癌药物。因此,我们所有的地方只是想蚕食了在毒性较小或环境影响力的方式无论是制造的东西。
整个想法是我一开始看到的,仅仅在美国就有10亿英里的沥青。每年,大约有10%的房屋被重新抵押。他们所做的就是把顶部挖出来一英寸左右,然后把它扔进垃圾填埋场。因为阳光和空气已经把它氧化了,它太脆了,不能再用。
我对自己说,“如果我们能想出一种添加剂,让你可以重新利用氧化和损坏的东西,然后把它放回去,那会怎么样呢?”It’s not as easy as you would think, because since the oxidized stuff is brittle and hard, you think, "OK, put something in that softens it." But wait a minute, if you soften asphalt and then people drive on it, the car’s going to sink in. We had to come up with a molecule that kind of had a trigger in it that starts with softening and then turns around and re-hardens it.这个分子就是我们有的。这个组织叫做Delta S,我们创立的公司叫做协作聚合体。这是在那里卖鼓和得到规范的州鼓。我想它是去年5月才上市的,但现在已经很流行了。有些产品说它们也有类似的功能,但当人们必须使用它时,他们必须使用个人防护装备,因为瓶子上有骷髅和交叉的骨头。我们的东西确实可以吃。
Hepler:我想问的另一个领域是循环经济中的塑料。betway必威体育手机版这是一个巨大的空间,因为你已经有传统的化学公司重新评估他们的产品,然后3D打印公司使用先进的聚合物和很多谈论海洋塑料污染。
华纳:这是一个疯狂的故事。大约在去年6月29日,我发现自己站在联合国大会的中心舞台上。发生的事情是——你知道“鲸鱼大战”这个节目吗?
赫普勒:是的,我看过很多剪辑。
这是一个有线电视节目,一个船长在一艘叫做Sea Shepard的船上。他们所做的是发现非法渔民做坏事,船追着他们,叫来了海岸警卫队。通常这是非常戏剧化的事情。
他们在追踪一艘装有75吨刺网的邪恶船只。刺网显然是一种非常非法的捕鱼方式。由于各种各样的原因,它是非常不可持续的,并从根本上被禁止。
海蛇发现了这个,捡起了75吨的刺网。他们拿了一堆,然后通过一个叫做海洋谈判的组织寄给华纳巴布科克研究所。我拿到了材料,我们必须迅速找到一种方法,把尼龙和聚丙烯分开,把铅拿出来,处理颜料和添加剂,挤出一种新的尼龙纤维。
在联合国站在了公司阿迪达斯举起他们的2016年新鞋从那个刺网塑料制成。这是一种很酷的。
赫普勒:我记得。这些鞋子到处都是,每个人问的后续问题是,你是否能大规模地做这样很酷的项目。你认为有办法复制这种模式吗?
华纳:是的,没有。问题是塑料是一个令人困惑的问题。首先,塑料这个词不应该被诋毁。塑料并不坏。有一些塑料是坏的,但也有一些不是坏的。所以我们有一个难题。现在已经有一些不好的塑料制品了,这就是循环经济的一个例子。betway必威体育手机版
他们不会离开。我们不是不能把它们放在航天飞机并将它们发送到阳光,所以我们需要找点事做与他们。鞋和其他的东西可能是一个美丽的方式来做到这一点。他们是否会成为成本效益,或者这将是东西,人们会说,“哇,这太酷了,我们打算做一吨的钱”?可能不是。这将有很多消息,而该值将有一定的社会方面。
真正的事情是发明新一代的塑料。人们谈论生物降解,这里的窍门是,这并不是我们真正需要的。我们需要的是引发退化。如果你有什么东西马上就会降解——你的咖啡杯马上就会开始降解——你就不会很高兴了。我们需要的是能引发退化的东西。
从生物模拟的角度来看,我总是说要看消化。当我们或任何生物吃食物时,我们会怎么做?我们提取并分解食物的成分,但它们并没有净化食物。他们不提纯葡萄糖并把它放在桶里。不,分解代谢和合成代谢同时发生,新材料——我需要皮肤,我需要头发,我需要肌肉,我需要骨头——同时分解成分,同时构建新材料。
这是我们在未来必须推动的愿景:能够解聚和分解产品的机制,使我们能够在分子水平上重新组装和创造东西。
赫普勒:是否有其他类型的材料是阴谋,你在降低制造的环境和社会影响的方面?
华纳:我确实认为,不管人们现在用什么词,生物经济——使用天然的纤维素材料和在其繁殖过程中内置了一些可持续方程式的东西——是一个令人兴奋的领域。
但我还是要讲一点哲学上的问题。问题是:在过去的几十年里,人类建造的世界里的工程师们一直在祭拜纯洁的祭坛。我们在供应链中购买原材料,我们想要99.9%纯度的规格。然后我们设计一个完全依赖这种纯度的制造过程。如果它不符合规范,灾难就会发生,您就会得到缺陷。
无论何时我们考虑循环经济,我们想要重复使用一种材betway必威体育手机版料,成本的障碍是纯度。净化社会上已经存在的东西花费太大了。生物材料的净化成本太高。因此我们得出结论,我们不能使用这些材料,因为它的成本影响太大,有纯度。
如果我能发明一个时间机器,回到我们发明所有这些制造过程之前,我会说,“等一下。看看大自然。”Nothing is pure in nature. You get mixtures and molecular diversity all over the place, and that provides resilience. When it gets too cold, the tree still stands. When it gets too high, the tree still stands.
由于六西格玛工程原理主导了我们的思维,它实际上限制了我们产品的性能,限制了新材料的采用。提纯太贵了,但不是太贵。
Hepler:你认为由于循环经济,生产方式的透明度最终会提高吗,还是这些模型会使供应链进一步复杂化?betway必威体育手机版
华纳:当解释比数据本身更不透明时,透明性就变得困难了。如果你有一个黑盒子告诉世界,“这是安全的,这是不安全的”,因为一些成分的列表,那只有50%的透明度。
在我的理想世界里,透明度意味着产品性能的数据。如果你有一个癌症测试,你拿一个产品,提交给癌症测试,并报告它是如何对付癌症的。结果是7。3。这个产品有内分泌干扰物的特性吗?4.9。是肝毒素吗?4.6。是全球变暖的原因吗?2.6。没有人评判好坏,是我们为社会提供了表演,让他们来决定。
凡透明度的问题得到弄糟是,如果它只是透明一些人而不是其他人。现在,我可以买我的手机上的应用程序,说从来没有购买产品,对羟基苯甲酸酯类,这里是具有parabins产品。这是伟大的,我认为这很重要,但它不会是更好,如果我作为一个发明家不能由具有产品没有BPA刚刚发明。这并没有告诉我怎么做,它告诉我不要有BPA。
但如果那个应用程序说,永远不要购买一个癌症检测结果为2.6或更高的产品,那么我在实验室里就可以运行那些检测,看看结果是什么,然后报告有意义的信息。
Hepler:那么你最终如何改进这个过程呢?
华纳:我可以永远这样下去。我有我所谓的更安全的化学成分政策,第一件事是不要列成分表,要列测试表。不要把有害分子列入黑名单,而是说:“这是我们信任的癌症检测方法。”
元2号是我们评估整个产品或产品合理的部分,而不是配料表。大多数成分消失制造,更重要的是,材料的出现制造不在成分表上。如果你只是谈论的产品,也有没有商业秘密保护,这是一种关键的。
第三个要素是你从不说好坏,你只是报告数字,让人们自己决定。
但这不会在一夜之间发生。这将需要几十年的时间。