刘超雷

河北辛集中学



绿色化学与资源可持续发展

刘超雷

河北辛集中学

随着工业革命的推进，人类社会进入了工业大发展阶段，原料需求量的增加使得人们逐渐加大了对资源的开采力度，特别是化工业的发展对资源的消耗量极大。以稀土资源为例，新中国成立初期人们并未意识到稀土的珍贵性，以极低的价格大量出口，直到近年来我们才意识到稀土对冶金工业的作用巨大，因此我们开始严格限制出口量，但实际上为时已晚，因为我们的资源优势已经被大大削弱了。资源问题早已成为了世界性的问题，所以科学家们提出了所谓绿色化学的概念。

绿色化学是指以可持续发展为中心，以提高原子利用率为方法达到节约资源的目的的理念。以高中化学选修2中的制碱工业发展进程为例：19世纪到20世纪早期，世界制碱工业普遍采用苏维尔的氨碱法，但是氨碱法中氯化钠的利用率较低且生成的氯化钙并未被合理利用导致极大浪费。这一问题被我国化工学家侯德榜解决了，他发明的联合制碱法使氯化钠的利用率提升到90%以上并且不会产生无用产物，这一发展便是绿色化学的一次很好的实践。类似的还有硫酸工业的发展，工厂生产时最初使用金属硫化物矿石为制取二氧化硫的原料，但是人们发现生成的金属氧化物并未被利用还会产生大量的废渣，因此后来人们普遍使用硫单质为原料，不但提高了原料利用率而且减少了废物的排放量。

总体来看绿色化学理念的成功推广在一定程度上减轻了资源的压力，但这只是第一步，因为资源毕竟是有限的，就算减少了其消耗也只能在一段时间内保证资源的充足。以化石燃料为例，目前人们还是主要以这些为主要热源，不过按目前用量计算，煤炭资源还可以用几百年，而石油资源大概只能用40年了，也就是我们这一代人老了以后可能就没有以汽油为燃料的发动机了，那么我们以后怎么办呢？唯一的办法就是开发新能源。

第三次工业革命带来的不仅仅是一个信息时代，它同时也催生了以氢能、核能、太阳能等为代表的一系列新能源，这些能源的特点就是不存在耗尽的问题，但同时它们在很多方面也并不完美。比如氢能目前的制取方法主要是使水分解，而水分解亦需要能量，如果电解的话产生的氢能还没有耗费的电能多，一定行不通，目前比较创新的方法是利用太阳能来使水分解，这样一来就不需要太多能量了，但是产生氢能的速率就慢了很多。核能的特点是可以稳定供能，但其产生的放射性废料也是一个巨大的问题，同时其安全性也值得考虑——2011年日本地震导致核电站爆炸，产生的污染足以毁掉一座城市！其他的类似于太阳能、风能、水能等虽然安全环保，但是却都有很强的地理限制性，导致其无法大范围推广，因此整体来说如果人类想实现资源转型还有很长的路要走。在这一方面我国走的比较靠前，像中国南方修建的许多水电站、西藏地区的大面积的太阳能电池组，以及西北地区的风力发电站等，都表明了我国在尽力实现资源的转型。我们也取得了一定的成效，目前中国拥有世界上最大规模的水电和核电站，但这些还远远不够，作为世界上人口最多的国家，我国的资源一直以来并不充裕，且有着极强的地理性分布差异，这些都决定了我们要做的还有很多。

我相信在全世界人民的努力下，资源问题有朝一日一定会被解决的！2007年胡锦涛总书记正式提出了可持续发展这一理念，并以此来指导生产，不论是绿色化学的提出与实践，还是对新能源的开发使用都诠释了这一理念的内涵，我们应当这样去做！