綠色化學與資源可持續(xù)發(fā)展

劉超雷

河北辛集中學

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綠色化學與資源可持續(xù)發(fā)展

劉超雷

河北辛集中學

隨著工業(yè)革命的推進，人類社會進入了工業(yè)大發(fā)展階段，原料需求量的增加使得人們逐漸加大了對資源的開采力度，特別是化工業(yè)的發(fā)展對資源的消耗量極大。以稀土資源為例，新中國成立初期人們并未意識到稀土的珍貴性，以極低的價格大量出口，直到近年來我們才意識到稀土對冶金工業(yè)的作用巨大，因此我們開始嚴格限制出口量，但實際上為時已晚，因為我們的資源優(yōu)勢已經(jīng)被大大削弱了。資源問題早已成為了世界性的問題，所以科學家們提出了所謂綠色化學的概念。

綠色化學是指以可持續(xù)發(fā)展為中心，以提高原子利用率為方法達到節(jié)約資源的目的的理念。以高中化學選修2中的制堿工業(yè)發(fā)展進程為例：19世紀到20世紀早期，世界制堿工業(yè)普遍采用蘇維爾的氨堿法，但是氨堿法中氯化鈉的利用率較低且生成的氯化鈣并未被合理利用導致極大浪費。這一問題被我國化工學家侯德榜解決了，他發(fā)明的聯(lián)合制堿法使氯化鈉的利用率提升到90%以上并且不會產(chǎn)生無用產(chǎn)物，這一發(fā)展便是綠色化學的一次很好的實踐。類似的還有硫酸工業(yè)的發(fā)展，工廠生產(chǎn)時最初使用金屬硫化物礦石為制取二氧化硫的原料，但是人們發(fā)現(xiàn)生成的金屬氧化物并未被利用還會產(chǎn)生大量的廢渣，因此后來人們普遍使用硫單質(zhì)為原料，不但提高了原料利用率而且減少了廢物的排放量。

總體來看綠色化學理念的成功推廣在一定程度上減輕了資源的壓力，但這只是第一步，因為資源畢竟是有限的，就算減少了其消耗也只能在一段時間內(nèi)保證資源的充足。以化石燃料為例，目前人們還是主要以這些為主要熱源，不過按目前用量計算，煤炭資源還可以用幾百年，而石油資源大概只能用40年了，也就是我們這一代人老了以后可能就沒有以汽油為燃料的發(fā)動機了，那么我們以后怎么辦呢？唯一的辦法就是開發(fā)新能源。

第三次工業(yè)革命帶來的不僅僅是一個信息時代，它同時也催生了以氫能、核能、太陽能等為代表的一系列新能源，這些能源的特點就是不存在耗盡的問題，但同時它們在很多方面也并不完美。比如氫能目前的制取方法主要是使水分解，而水分解亦需要能量，如果電解的話產(chǎn)生的氫能還沒有耗費的電能多，一定行不通，目前比較創(chuàng)新的方法是利用太陽能來使水分解，這樣一來就不需要太多能量了，但是產(chǎn)生氫能的速率就慢了很多。核能的特點是可以穩(wěn)定供能，但其產(chǎn)生的放射性廢料也是一個巨大的問題，同時其安全性也值得考慮——2011年日本地震導致核電站爆炸，產(chǎn)生的污染足以毀掉一座城市！其他的類似于太陽能、風能、水能等雖然安全環(huán)保，但是卻都有很強的地理限制性，導致其無法大范圍推廣，因此整體來說如果人類想實現(xiàn)資源轉(zhuǎn)型還有很長的路要走。在這一方面我國走的比較靠前，像中國南方修建的許多水電站、西藏地區(qū)的大面積的太陽能電池組，以及西北地區(qū)的風力發(fā)電站等，都表明了我國在盡力實現(xiàn)資源的轉(zhuǎn)型。我們也取得了一定的成效，目前中國擁有世界上最大規(guī)模的水電和核電站，但這些還遠遠不夠，作為世界上人口最多的國家，我國的資源一直以來并不充裕，且有著極強的地理性分布差異，這些都決定了我們要做的還有很多。

我相信在全世界人民的努力下，資源問題有朝一日一定會被解決的！2007年胡錦濤總書記正式提出了可持續(xù)發(fā)展這一理念，并以此來指導生產(chǎn)，不論是綠色化學的提出與實踐，還是對新能源的開發(fā)使用都詮釋了這一理念的內(nèi)涵，我們應當這樣去做！