隨著化學工業的發展,許多原本屬於「便利」的材料也帶來了環境問題。1990年,美國正式推出了《污染預防法》,並提出了「綠色化學(Green Chemistry)」的概念,強調從源頭減少廢棄物產生,並鼓勵低污染製程的研發。
綠色化學:化學技術與永續發展的融合
綠色化學的發展至今,仍然不斷推進。P.T. Anastas與J.C. Warner於1998年出版的《綠色化學:理論與實踐》中,提出了12項綠色化學原則,這些原則對化學工業及學術界產生了深遠影響。其主要內容包括:
防廢(Prevent Wastes):預防廢棄物的產生,而非事後處理。
再生材料(Renewable Materials):使用可再生資源,減少對自然資源的依賴。
簡潔(Omit Derivatization Steps):簡化製程,使用無毒或低毒的原材料。
可解(Degradable Chemical Products):選擇可降解的產品,避免化學品在環境中累積。
保安(Use Safe Synthetic Methods):選擇安全的合成方法,避免使用有害化學品。
催化劑(Catalytic Reagents):使用催化劑來降低能量消耗,提升反應效率。
節能(Temperature, Pressure Ambient):選擇低能耗製程,降低對能源的依賴。
物盡(E-factor, Maximize Feed in Product):最大化產物的利用率,減少原料浪費。
低毒(Low Toxicity of Chemical Products):選擇低毒性原料,減少對人體及環境的危害。
降輔(Very Few Auxiliary Substances):減少使用輔助材料,避免環境污染。
監測(In-Process Monitoring):在製程中進行即時監控,避免有害物質的生成。
思危(It’s Safe):選擇對事故風險較低的化學品,保證生產過程的安全。
綠色化學在替代材料中的應用
綠色化學的核心理念是降低每個階段對環境的影響,並盡量節省資源。針對保麗龍這一環境問題,綠色化學提供了可行的解決方案。
以第四項原則為例,選擇功能相同、但毒性更低的替代品,目前市場上已經出現一些可替代保麗龍的材料,如紙杯和聚丙烯材料。這些材料具有更好的回收性和可降解性,能有效減少保麗龍廢棄物的產生。然而,僅僅替代並未徹底解決問題,因此,根據第十條原則,設計可降解且無害的化學品和產品,可能是最好的解決方案。
目前,科學家們正致力於研發保麗龍的替代品。例如,台灣的工研院已經研發出一種改良澱粉,具有發泡特性,若能實現商業化,將能取代保麗龍作為包裝材料。由於澱粉是天然材料,它可以在使用後自然降解,對環境友好。另外,美國馬里蘭大學的研究人員也提出了名為“Nanowood”的新材料,它可以作為保麗龍的隔熱替代品。Nanowood不僅具有極佳的隔熱性能,而且是可持續的環保材料。
全球綠色化學的發展與挑戰
除了保麗龍,化學產品的環境問題急需解決。全球各地已經開始重視這一問題,並採取行動。美國環保署自1996年起設立了「美國總統綠色化學挑戰獎」,鼓勵企業和研究機構尋求替代性合成途徑、更加安全的化學品設計。許多國家也相繼立法,嚴格規範化學品的使用與廢棄物排放。像是「斯德哥爾摩公約」就規定了對一些持久性有機污染物的管制。此外,許多國家還推動了替代能源技術,如含酒精的汽油,來減少石油依賴並降低排放。
結論
隨著全球對環境問題的日益關注,化學工業面臨著前所未有的挑戰。目前在台灣,許多企業也在積極實踐綠色化學的理念。
透過結合GreenScreen驗證方法,我們能夠更科學、更精確地評估材料對環境的影響,並依照綠色化學的原則尋找出更加安全、環保的替代品。
GreenScreen驗證服務正是為企業提供的一項有力工具,在化學品選擇和產品設計中,遵循綠色化學的指導原則,並在具體的環保評估中作出最明智的決策。這一服務不僅能協助企業減少環境風險,還能提高產品的市場競爭力,實現真正的永續發展。
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