浅谈绿色化学与低碳经济.doc

浅谈化学工业与低碳经济阮航 20090801009威海职业学院 生物与化学工程系 应用化工技术一班摘要：二十一世纪是信息与生命科学的世纪。在过去的一个世纪里, 以新能源、新材料、环保、生命科学等为代表, 科学技术日新月异, 已经极大地改变了我们生存的世界。跨入二十一世纪, 化学与不同学科深入交叉、渗透、融合, 在各科技领域已经取得了引人注目的成绩, 二十一世纪化学与材料、能源、信息、环境、生命等社会发展关键领域的广泛交叉渗透必将爆发出更为惊人的综合效果。随着低碳经济潮流兴起,绿色化学正成为为一种新兴的策略方针早已引起各方瞩目。关键词:低碳经济 化学工业 可持续发展 绿色化学可持续发展“低碳经济”提出的大背景，是全球气候变暖对人类生存和发展的严峻挑战。在此背景下，许多国家通过推出一系列“绿色新政”催生新技术和新产业，以期带动整个经济进入新的繁荣。绿色化学作为一种新兴的策略方针早已引起各方的瞩目，随着低碳经济潮流兴起，正成为各国政府关注的重要问题和业界的努力方向。本文主要阐述绿色化学与低碳经济的发展，及未来的发展方向。一、 低碳经济所谓低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。发展低碳经济，一方面是积极承担环境保护责任，完成国家节能降耗指标的要求；另一方面是调整经济结构，提高能源利用效益，发展新兴工业，建设生态文明。低碳经济可以看成是人类的新的工业革命。在人类活动中，为了获取能源而大量消耗化石能源，从而引发了温室效应、环境污染等灾难性问题。据世界银行统计，如以20世纪整整100年作为第一次工业革命的典型代表，那么在这100年当中，人类共消耗煤炭2650亿吨，消耗石油1420亿吨，消耗钢铁380亿吨，同时排放出大量的温室气体，使大气中CO2浓度在20世纪初不到300ppm上升到目前接近400ppm的水平，并且威胁全球的生态平衡。有预测指出，到2050年世界经济规模比现在要高出3-4倍，而目前全球能源消费结构中，碳基能源（煤炭、石油、天然气）在总能源中所占的比重高达87。由此，以低碳经济模式为基本内涵的新的工业革命就提到了日程之上。 低碳经济的目的：低碳经济是以减少温室气体的排放为目标,并以构筑低污染、低能耗为基础的经济发展体系,其中包括低碳能源系统、低碳技术和低碳产业体系。低碳能源系统是指通过发展清洁能源,包括风能、核能、太阳能、地热能和生物质能等替代煤、石油等化石能源以减少二氧化碳的排放。低碳技术包括清洁煤技术(IGCC)和二氧化碳捕捉及储存技术(CCS)等等。低碳产业体系包括火电减排、新能源汽车、节能建筑、工业节能与减排、循环经济、资源回收、环保设备、节能材料等等。低碳经济的起点是统计碳源和碳足迹。二氧化碳有三个重要的碳源,其中最主要的碳源是火电排放,占二氧化碳排放总量的41%；其中增长最快的则是汽车尾气排放,占比25%,特别是在我国汽车销量开始超越美国的情况下,这个问题越来越严重；建筑排放占比为27%,随着房屋数量的增加而持续稳定的增长。二、低碳时代化学工业面临的大问题： 低碳经济是低碳发展、低碳产业等一类经济形态的总称，其核心在于提高能源效率，改善能源结构，优化经济结构，推动社会转型；其本质在于要求低碳技术创新和经济社会发展的激励制度的创新，在于提升能源的高效利用、推行区域的清洁发展、促进产品的低碳开发和维持全球的生态平衡。发展低碳经济实质上是对现代经济运行与发展进行一场深刻的能源经济革命，转变经济发展方式、提高能效、发展低碳能源技术已成为国际社会的共识，提高碳生产率正在成为新一轮国际经济的增长点和竞争焦点。由于全球性环境污染影响因子的80%是化学性污染，低碳时代的到来使得化学工业不得不面对更严格的环境控制和不断飚升的成本费用，必须进一步增强环境忧患意识和做好环保工作的法制意识、责任意识。发达国家对于化工产品“绿色化”的要求，以及发展中国家受到“绿色壁垒”的限制，使得化工产品设计的绿色化成为必然趋势。在绿色化工产品设计时，要遵循全生命周期设计、再循环和再使用设计、降低原料和能量消耗设计以及利用计算机技术进行绿色化工产品的设计等原则。低碳时代化学工业的发展目标应该是实现高选择性、高效的化学反应，极少的副产物，实现“零排放”，继而达到高“原子经济性”的绿色化学。从环保、经济和社会的要求看，化学工业不能再承担使用和产生有毒、有害物质的费用，需要大力研究与开发具有社会责任感、可信赖的资源节约型、环境友好型产业。三、我国化学工业面临的机遇和挑战化学工业的绿色化提升为多学科综合交叉和工程学的新发展开辟了广阔的空间，由于各国的社会经济背景不同，向低碳转型的起点和条件不同，追求的目标也有所差异。作为最大的发展中国家，中国探索化学工业的低碳发展之路不仅符合世界能源低碳化的发展趋势，而且也与中国转变增长方式、调整产业结构、落实节能减排目标和实现可持续发展具有一致性，另一方面，走低碳发展道路需要相当的额外成本和大规模采用低碳相关技术，这将有可能延缓化学工业的现代化进程。我国化学工业在解决环境污染和应对气候变化等方面所面临的形势仍然十分严峻，必须以多种政策来引导能源消费和产业结构的调整。低碳经济的内涵既包含了低碳生产，也包含了低碳消费。化学工业作为能源消费和碳排放的主体，需要结合我国建设资源节约型、环境友好型社会和节能减排的需求，开展化学工业发展的碳排放强度评价，充分利用节能减排与低碳经济发展之间的政策协同关系，建立适合国情的支持低碳经济的绿色化学和清洁生产技术体系。绿色化学和技术创新是实现低碳经济所倡导的节能减排目标的关键因素。我们应该切实把推行绿色化学提升到实现低碳经济模式中长期发展战略层面上加以思考，认真并、转一批高耗能、高排放、高污染企业，并积极引导这部分企业向服务业、低耗能、低排放产业和高技术产业转移。能否利用后发优势在工业化进程中增强自主创新能力，大力开发低碳技术和低碳产品，促进低碳经济发展，很大程度上取决于创新、超前发展的意识。我们必须高度重视节能、低碳技术的研发和推广工作，重点着眼于中长期战略技术储备，融合市场现有的节能、低碳技术，并迅速加以推广和应用。我们在看到发展低碳经济给化工产业带来严峻挑战的同时，也应该看到由此带来的发展良机。 1、是化工产业为碳减排提供技术发展低碳经济不仅为化工产业科技创新、技术进步提供了压力和动力，而且为化工产业发展提供了商机。化工产业在实现碳减排目标中，既肩负着重大的责任和义务，同时也有着巨大的发展空间。有关研究表明，与非化工类产品相比，化工产品能带来更多的二氧化碳减排数量，在所有被认定为碳减排领域中，有40%左右得益于塑料和保温材料等化工产品。 2、是化工产业为碳利用拓展市场垃圾是放错了地方的资源。温室气体是逃逸的二氧化碳。如果将资源放对地方，在二氧化碳没有逃逸之前将其捕捉，采用化工新技术，新工艺变废为宝，化害为利将是一件具有社会效益和经济效益的事业。而能够担当此项重任者非化工产业莫属。我国一些化工企业已经作出了尝试，并且取得了成功。比如，利用二氧化碳生产碳酸二甲酯技术可将工业生产中大量排放的二氧化碳变成碳酸二甲酯等精细化工产品。通过羰基合成等工艺技术，可使二氧化碳与氢反应生产甲烷、甲醇、碳纤维、工程塑料、沥青以及建筑材料等，不仅能减少二氧化碳的排放，还能拓宽氢能利用的空间。3、 是化工产业为碳捕捉开拓途径在工业领域减少碳排放的主要方法，除了采用化学方法实现碳利用，变废为宝之外，还有碳捕捉。碳捕捉的主要方法是碳燃烧和碳封存，据有关专家介绍，我国已经掌握了碳捕捉、分离与净化技术，在二氧化碳综合利用领域的技术与世界先进水平相差不大。四、绿色化学与我国化工行业的可持续发展 绿色化学是近年来才被人们认识和开展研究的一门新兴学科, 是实用背景强、国计民生急需解决的热点研究领域。面对资源、能源和环境的挑战, 为了建立可持续发展的化学工业,我国应遵循生态发展规律, 大力发展绿色化学和化工, 把原子经济性和零排放作为两个终极目标,使所有化学成分能够完全被利用, 使产生的废物都能够变成资源重新利用。( 1) 新的化学反应过程研究。在原子经济性和可持续发展的基础上研究合成化学和催化的基础问题, 即绿色合成和绿色催化问题。( 2) 传统化学过程的绿色化学改造。如在烯烃的烷基化反应生产乙苯和异丙苯生产过程中需要用酸催化反应, 过去用液体酸HF 催化剂, 而现在可以用固体酸。（3）资源再生和循环使用技术研究。自然界的资源有限, 因此人类生产的各种化学品能否回收、再生和循环使用也是绿色化学研究的一个重要领域。（4）综合利用的绿色生化工程。如用现代生物技术进行煤的脱硫、微生物造纸以及生物质能源开发等的研究。 五、结语 绿色化学不但有重大的社会、环境和经济效益, 而且说明化学的负面作用是可以避免的, 显现了人的能动性。绿色化学体现了化学科学、技术与社会的相互联系和相互作用, 是化学科学高度发展以及社会对化学科学发展的作用的产物, 对化学本身而言是一个新阶段的到来。绿色化学是控制化工污染的最有效手段, 是人类和化工行业实现可持续发展的必然选择。在世界大力发展低碳经济的背景下，该是到了转变“谈化色变”观念，重新认识和定位化工产业的时候了，低碳经济的发展，离不开化工产业的发展，中国要由经济大国走向经济强国，调整能源结构的调整、产业结构以及技术的革新，走可持续发展道路。这是环境战略重点的一次创新性转移，是一种新技术对传统技术的挑战，也是人们对环境问题由被动反应转化为主动行为的