第五节　当代化工与能源、未来化工与能源

一、当代化工与能源

人类进入工业化时代之初，利用煤燃烧产生的水蒸气做动力，使用煤做原料生产化学工业产品，进入了“煤与蒸汽机时代”。后来，“石油和天然气”取代了“煤”，对应的是用“内燃机”作动力的时代；进入了“石油天然气与内燃机时代”。这就是当今我们这个时代的主要特点。炼油化工、乙烯化工和以合成树脂与塑料、合成纤维、合成橡胶为代表的高分子化工和精细化工构成了当代化工的主流。

二、未来化工与能源

展望未来，我们正在步入一个以生物质为原料生产化工产品的“绿色化工”时代，对应的将是以太阳能为代表的、以“新能源”作动力的绿色能源时代。

三、绿色化学

绿色化学又称环境无害化学、环境友好化学或清洁化学。绿色化学是近一、二十年才产生和发展起来的，它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科，内容广泛。

绿色化学是美国化学会提出的环境无害化学概念。其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染，使反应物的原子全部转化为期望的最终产物。

按照美国《绿色化学》杂志的定义，绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用最好能可再生的原料，消除废弃物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。绿色化学是指能够保护环境的化学技术。它可通过使用自然能源，避免给环境造成负担、避免排放有害物质。它利用太阳能，实现光触媒和氢能源的制造和储藏。它时刻考虑节能、节省资源、减少废弃物的排放量。

绿色化学的主要特点是充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；在无毒、无害的条件下进行反应，以减少废物向环境排放；提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；生产出有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。

四、绿色能源

绿色能源也称清洁能源，它可分为狭义和广义两种概念。狭义的绿色能源是指可再生能源，如水能、生物能、太阳能、风能、地热能和海洋能。这些能源消耗之后可以恢复补充，很少产生污染。广义的绿色能源则包括在能源的生产及其消费过程中，选用对生态环境低污染或无污染的能源，如天然气、清洁煤（将煤通过化学反应转变成煤气、“煤”油或电力）和核能等。清洁能源是不排放污染物的能源，不存在能源耗竭的可能性，因此日益受到越来越多国家的重视，尤其是能源短缺的国家。

五、绿色化工

绿色化工是指在化工产品生产过程中，从工艺源头上就运用环保的理念，推行污染源的源头消减、进行生产过程的优化集成、废物再利用与资源化。从而降低成本与消耗，减少废弃物的排放和毒性，减少产品全生命周期对环境的不良影响。特别值得一提的是工业生物技术、能源化工、化工新材料就是实现绿色化工的技术发展方向。