以大豆油為原料的冷卻劑和更環保的白色塗料是本週宣佈的2013年總統綠色化學挑戰獎的兩個獲獎者。
美國環境保護署表彰了五項創新技術,這些技術在實現更安全、更清潔和更可持續方面取得了重要突破。
近幾十年來,各行各業依賴於許多有毒、消耗資源或威脅環境的化合物和製造技術。 綠色化學的目標是開發不僅更環保而且具有商業可行性的新技術。
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美國環保署化學安全和汙染防治助理署長吉姆·瓊斯說,這些獎項表彰公司和技術“不僅因為它們具有巨大的潛力,還因為它們已經證明可以實現這種潛力。”
他說:“今年獲獎者真正讓我印象深刻的是,他們中的一些人在市場上已經取得了多麼大的成功。”
加州大學伯克利分校綠色化學中心執行主任馬丁·穆爾維希爾表示,獲獎者“代表了在減少化學工業對環境的影響方面的具體改進”。
五項獎項之一授予了嘉吉公司,以表彰其用於替代石油基油的大豆油基替代品,該替代品在電力變壓器中用作冷卻劑。
嘉吉公司電介質液體總經理戴夫·羅瑟說:“我們進行了從搖籃到墳墓的分析,表明該產品是碳中和、無毒和無害的。”
他說,美國有超過50萬臺變壓器(約佔市場份額的10%)目前正在使用這項自1998年以來已商業化的技術。
羅瑟說,這項名為Envirotemp FR3的技術比礦物油不易燃,並且可以延長絕緣材料的使用壽命。
冷卻劑對於確保大型高壓電氣裝置不會過熱非常重要。 其中一些化合物可能會在環境中持續存在或產生毒性作用。 石油基礦物油取代了多氯聯苯(PCBs),後者在1970年代末被停用之前一直用於變壓器中。
密歇根州米德蘭市的陶氏化學公司因一項新的技術而獲獎,該技術減少了生產白色塗料顏料所用的能源和水量,並減少了空氣汙染物和溫室氣體的排放。
陶氏副總裁尼爾·霍金斯在一封電子郵件中寫道:“我們改進了塗料的效能,例如耐汙性和耐久性,同時減少了二氧化鈦的使用量。”
二氧化鈦通常作為白色顏料新增到大多數塗料中,以遮蓋塗料材料的顏色。 但是,這種化合物成本高且耗能。 一種新的陶氏聚合物改善了顏料的分散方式,因此在油漆中所需量較少。 公司官員表示,根據第三方評估,在外部房屋油漆中,這項新技術可將油漆的碳足跡減少 22% 以上,耗水量減少 30%,空氣汙染物減少 24%。
在學術類別中,特拉華大學的化學工程教授理查德·伍爾因使用雞毛、植物油、亞麻和其他生物基可再生原料來製造複合材料而獲獎。這些材料可以替代塑膠和其他石油基產品,並用於多種用途,例如粘合劑、泡沫和計算機電路板。
伍爾的發明之一是一種透氣的純素皮革,避免了傳統的鞣製工藝。 他的公司Eco-Leather正在與運動鞋公司合作進行銷售。 自1992年以來,他已獲得五項專利,一家化學公司已為全球市場生產了他的樹脂。
德克薩斯州奧斯汀的生物醫學公司 Life Technologies Corp 也因開創了一種浪費更少的方法來製造基因檢測中使用的化學品而獲獎。
基因學中使用的這些化學物質對於食品安全、基礎研究、疾病鑑定和其他用途非常重要。 但是,由於溶劑使用量高,製造它們通常會產生大量廢物。 該公司的新技術將溶劑使用量減少了95%,並且每年從其製造工廠減少了150萬磅的有害廢物。
此外,該公司表示其生產化學品的過程現在非常簡單,將其描述為“三步、一鍋法”。
俄亥俄州克萊頓市的 Faraday Technology, Inc. 因毒性較小的鍍鉻形式而在小企業類別中獲得認可,這種鍍鉻形式用於製造高效能零件,例如飛機部件。 它的技術用毒性較小且無致癌性的三價鉻代替了劇毒的六價鉻。 根據環保署的報告,它被認為是一項突破,因為它提供了軍事和工業專用零件所需的效能。
穆爾維希爾表示,這些獎項並不能保證一個完美的過程或完美的化學物質,但它們確實表明工業正在朝著正確的方向發展。
在過去的 18 年中,環保署收到了 1,500 個參賽作品,並獎勵了 93 項技術。 據環保署稱,每年,以前的獲獎者的創新成果可以消除足夠的有害化學物質,以裝滿長達 47 英里的鐵路罐車,並節省 270 億加侖的水。
由美國化學學會(該國最大的科學協會,擁有 163,000 多名會員)召集的專家組選出了 2013 年的獲獎者。
這些技術在其整個生命週期中(從生產開始到廢物處理)對其環境影響進行了評估。
卡內基梅隆大學綠色科學研究所所長、前總統綠色化學獎獲得者特里·柯林斯表示,成為一名成功的綠色化學家意味著改變通常的思維方式。
他說:“這需要從不僅考慮如何製造高效能產品,還要理解不使用化學產品傷害生命意味著什麼的根本態度轉變。這具有巨大的跨學科性。”
這篇文章最初發表在環境健康新聞,這是一個由非營利媒體公司環境健康科學出版的新聞來源。