化学如何成为应对气候变化的解决方案,而不只是问题的一部分

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  • 化学品制成的产品往往会对环境造成有害影响,包括其二氧化碳排放带来的代价。

  • 绿色化学在设计产品和工艺时尽量减少危险物质的使用。

  • 绿色化学能提高制造流程的效率,也有利于企业经营。

化学对我们的生活产生了深远而积极的影响,这一点毋庸置疑。从洗涤剂、牙膏到药品、塑料、涂料以及更多产品,化学品在社会中都发挥着不可或缺的作用。遗憾的是,使用某些化学品会带来严重的意外后果,有害化合物会损害环境和人类健康。

化学虽然可能带来问题,但它并非敌人。事实上,化学的一个分支——绿色化学——提供了一种颇具前景的解决方案。绿色化学以自然为借鉴,致力于以减少或消除危险物质的使用或生成的方式设计化学产品和工艺,从而创造更好、更安全的最终成果并减少浪费。其应用涵盖产品的整个生命周期,从设计和制造,到使用,再到产品使用寿命结束时的回收或处置。

2021年沃尔沃环境奖得主、保罗·阿纳斯塔斯教授一直倡导绿色化学。他深化了我们对化学品的认识,并将其视为改善环境的一种变革性途径。他推动了具有突破性的科学进展,例如绿色化学的12项原则。这些原则在全球工业界和学术研究中得到应用,帮助化学家指导工作,减少产品带来的有害影响。

化学品的排放问题

据国际能源署(IEA)称,2018年初级化学品生产的直接二氧化碳排放量达到8.8亿吨。我们都清楚,二氧化碳浓度上升正在影响环境,导致气候不稳定和海洋酸化。要应对这些排放,我们必须着手解决化学品行业造成的排放。

化学工业也是石油和天然气最大的工业用户,并将它们作为生产产品的基础原料。这不仅耗能巨大,还会产生可能有害的废弃物。绿色化学力求以可再生材料取代这些不可再生且日渐枯竭的资源,所用材料对人类和环境的危害也更小。

绿色化学的12项原则Image: 美国化学学会绿色化学研究所

一项最令人振奋的新兴创新,是直接将二氧化碳用作原料,生产建筑材料、化学品和燃料等产品。洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家还开发了一种在计算机芯片制备过程中使用二氧化碳的工艺,大幅减少所需的化学品、能源和水。将二氧化碳转化为有用资源,而非仅仅视为有害副产品,是推动经济脱碳的关键一步。

以绿色制造创造利润

绿色化学不仅更有利于环境,也有望改善企业的盈利状况,因为它能减少浪费,并使制造流程更快速、能效更高。再加上更高的产出率,以及摆脱对石油产品等日渐枯竭资源的依赖(从而减缓其耗竭),绿色化学还能避免使用碳氢化合物带来的危害和价格波动。

几乎所有行业都有绿色化学的应用实例。沃尔沃集团深知,从车辆和机器的塑料部件、线缆、电线和轮胎,到仪表板的部分部件,处处都含有化学物质。我们希望确保这些物质的使用不会损害环境。我们设有一份禁止使用的化学品黑名单,以及一份必须申报的物质红名单;任何希望与我们合作的供应商都必须遵守这些要求。我们也一直在寻找降低能耗的新技术,例如改用聚氨酯涂装系统,其烘烤所需温度远低于标准涂装系统。

随着全球绿色化学家网络不断壮大,落实绿色化学原则、设计和开发对人类或环境无害的更安全化学品和产品的工作也在不断加强。但我们必须采取更快、更深入的行动,与学术机构和科学界合作,遏制世界生态系统正在遭受的破坏。此外,制造商需要与供应链伙伴协作,提高各方对采用符合绿色化学理念的思维方式之必要性的认识。

什么是循环经济?

绿色化学无法解决我们面临的所有环境挑战,但它具备现代生活中我们所期待的技术创新的所有特质,同时避免化学污染,并兼顾环境效益与商业价值。

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