一篇新的论文敦促现代化学社区优先考虑环境可持续性,强调向安全、高效和循环化学实践的范式转变的必要性。它倡导一种负责任的方法,考虑到新化学品对人类和环境的生命周期影响。
在《自然化学评论》的一篇评论中,阿姆斯特丹大学范霍夫分子科学研究所的博士生汉娜·弗莱拉格和副教授克里斯·斯洛特威格认为,现代化学家需要拓宽视野,考虑化学的影响“超越反应容器和通风柜”。为了应对日益恶化的环境危机,并实现真正的可持续性,化学需要发展对效率、安全性和循环性的综合关注。
Flerlage和slotweg写道,现代化学实际上是垃圾,因为它促进了物质从提取到污染的过程。各种各样的废物,无论是来自化学制造过程,还是来自往往寿命很短的最终产品,都在不同程度上造成了人类健康问题和环境灾难。
诚然,在过去的几十年里,越来越多的可持续的合成方法已经可用,最大限度地减少甚至消除了有害物质和废物的使用。但是,弗莱莱奇和斯洛特威格反问,化学反应已经出现了吗?他们的回答是:“一点也不!”
在他们看来,化学家必须开始超越“酷分子”和“令人敬畏的化学”。当然,创造美观的分子很有趣,也很有回报。但这忽略了化学在现代世界中的作用。
例如,他们提到了全氟氯化烷,这种分子在2022年被指定为“年度分子”。它的合成可能是一项卓越的成就,并且可能有潜在的未来应用。但其含有多个碳氟键的结构表明,全氟烷将在环境中持续存在并进行生物积累。
简而言之,化学的未来:需要对效率、安全性和循环性的三重关注来引导化学走向可持续性。信贷:希姆斯
Flerlage和slotweg认为,现代化学需要从一开始就把这种环境问题放在心上。他们甚至认为发展会导致化学污染的化学是不道德的。他们呼吁停止使用设计不良的化合物,特别是“永远的化学品”,如全氟和多氟烷基物质以及溴化阻燃剂。
系统思考
由于化学是物质转化的科学,而不仅仅是创造新分子的科学,弗莱莱奇和斯洛特威格指出,我们有责任开发安全的化学和化学品,以最有效地利用世界资源,提高可持续性。
这需要一种系统思考的方法,这种方法以认识到可持续性是一种新兴的属性为基础,并以对可持续性的分子基础的理解为指导。这意味着化学不应该只关注使用可再生资源和减少生产浪费。它还必须考虑生命周期的环境足迹和(新)化学品的总体环境影响。
作为一个例子,Flerlage和slotweg提到了由生物乙醇制成的生物基聚合物,如bioPE。这些聚合物减少了化石资源的使用,但不能提高可回收性或生物降解性。因此,它们继续造成塑料污染。
更有挑战性,更有回报
在他们的论文中,Flerlage和slotweg主张在化学过程(合成)和产品(化学结构)方面对效率、安全性和循环性进行三重关注。这三个现代化学的核心价值被描述为绿色化学、安全与可持续设计和循环化学的范式。如果化学要对可持续性做出真正的贡献,这些都必须同时得到遵守。
弗莱莱奇和斯洛特威格写道,所有这些都将使化学更具挑战性,但也更有回报。“我们需要拓宽视野,超越反应容器和通风柜来考虑我们的化学:我们制造的分子和材料是如何与技术圈(工业系统和社会)和生物圈(自然)相互作用的?”对他们来说,化学只有在完全拥抱循环设计、生命周期思维、人类和环境毒理学以及环境和社会影响评估时,才会对可持续性产生真正的积极影响。
参考:《现代化学是垃圾》,Hannah Flerlage和J. Chris slotweg, 2023年7月31日,《自然化学评论》。DOI: 10.1038 / s41570 - 023 - 00523 - 9