以大豆油为原料的冷却剂和更环保的白色涂料是本周宣布的2013年总统绿色化学挑战奖的两个获奖者。
美国环境保护署表彰了五项创新技术,这些技术在实现更安全、更清洁和更可持续方面取得了重要突破。
近几十年来,各行各业依赖于许多有毒、消耗资源或威胁环境的化合物和制造技术。 绿色化学的目标是开发不仅更环保而且具有商业可行性的新技术。
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美国环保署化学安全和污染防治助理署长吉姆·琼斯说,这些奖项表彰公司和技术“不仅因为它们具有巨大的潜力,还因为它们已经证明可以实现这种潜力。”
他说:“今年获奖者真正让我印象深刻的是,他们中的一些人在市场上已经取得了多么大的成功。”
加州大学伯克利分校绿色化学中心执行主任马丁·穆尔维希尔表示,获奖者“代表了在减少化学工业对环境的影响方面的具体改进”。
五项奖项之一授予了嘉吉公司,以表彰其用于替代石油基油的大豆油基替代品,该替代品在电力变压器中用作冷却剂。
嘉吉公司电介质液体总经理戴夫·罗瑟说:“我们进行了从摇篮到坟墓的分析,表明该产品是碳中和、无毒和无害的。”
他说,美国有超过50万台变压器(约占市场份额的10%)目前正在使用这项自1998年以来已商业化的技术。
罗瑟说,这项名为Envirotemp FR3的技术比矿物油不易燃,并且可以延长绝缘材料的使用寿命。
冷却剂对于确保大型高压电气设备不会过热非常重要。 其中一些化合物可能会在环境中持续存在或产生毒性作用。 石油基矿物油取代了多氯联苯(PCBs),后者在1970年代末被禁用之前一直用于变压器中。
密歇根州米德兰市的陶氏化学公司因一项新的技术而获奖,该技术减少了生产白色涂料颜料所用的能源和水量,并减少了空气污染物和温室气体的排放。
陶氏副总裁尼尔·霍金斯在一封电子邮件中写道:“我们改进了涂料的性能,例如耐污性和耐久性,同时减少了二氧化钛的使用量。”
二氧化钛通常作为白色颜料添加到大多数涂料中,以遮盖涂料材料的颜色。 但是,这种化合物成本高且耗能。 一种新的陶氏聚合物改善了颜料的分散方式,因此在油漆中所需量较少。 公司官员表示,根据第三方评估,在外部房屋油漆中,这项新技术可将油漆的碳足迹减少 22% 以上,耗水量减少 30%,空气污染物减少 24%。
在学术类别中,特拉华大学的化学工程教授理查德·伍尔因使用鸡毛、植物油、亚麻和其他生物基可再生原料来制造复合材料而获奖。这些材料可以替代塑料和其他石油基产品,并用于多种用途,例如粘合剂、泡沫和计算机电路板。
伍尔的发明之一是一种透气的纯素皮革,避免了传统的鞣制工艺。 他的公司Eco-Leather正在与运动鞋公司合作进行销售。 自1992年以来,他已获得五项专利,一家化学公司已为全球市场生产了他的树脂。
德克萨斯州奥斯汀的生物医学公司 Life Technologies Corp 也因开创了一种浪费更少的方法来制造基因检测中使用的化学品而获奖。
基因学中使用的这些化学物质对于食品安全、基础研究、疾病鉴定和其他用途非常重要。 但是,由于溶剂使用量高,制造它们通常会产生大量废物。 该公司的新技术将溶剂使用量减少了95%,并且每年从其制造工厂减少了150万磅的有害废物。
此外,该公司表示其生产化学品的过程现在非常简单,将其描述为“三步、一锅法”。
俄亥俄州克莱顿市的 Faraday Technology, Inc. 因毒性较小的镀铬形式而在小企业类别中获得认可,这种镀铬形式用于制造高性能零件,例如飞机部件。 它的技术用毒性较小且无致癌性的三价铬代替了剧毒的六价铬。 根据环保署的报告,它被认为是一项突破,因为它提供了军事和工业专用零件所需的性能。
穆尔维希尔表示,这些奖项并不能保证一个完美的过程或完美的化学物质,但它们确实表明工业正在朝着正确的方向发展。
在过去的 18 年中,环保署收到了 1,500 个参赛作品,并奖励了 93 项技术。 据环保署称,每年,以前的获奖者的创新成果可以消除足够的有害化学物质,以装满长达 47 英里的铁路罐车,并节省 270 亿加仑的水。
由美国化学学会(该国最大的科学协会,拥有 163,000 多名会员)召集的专家组选出了 2013 年的获奖者。
这些技术在其整个生命周期中(从生产开始到废物处理)对其环境影响进行了评估。
卡内基梅隆大学绿色科学研究所所长、前总统绿色化学奖获得者特里·柯林斯表示,成为一名成功的绿色化学家意味着改变通常的思维方式。
他说:“这需要从不仅考虑如何制造高性能产品,还要理解不使用化学产品伤害生命意味着什么的根本态度转变。这具有巨大的跨学科性。”
这篇文章最初发表在环境健康新闻,这是一个由非营利媒体公司环境健康科学出版的新闻来源。