绿色化学的起源和背景 绿色化学的概念和定义 绿色化学的原则和目标 具体设想行动 EPA 有毒和化学物质办公室 不当使用化学物质对健康风险的影响 不当使用化学物质会导致工厂或工厂中的有害物质释放食品安全问题等环境问题层出不穷,公众对化学物质的安全使用高度重视。
Greenpeace 绿色和平 来源:TVBS新闻网 环境保护局毒物及化学物质局 绿色化学是设计更安全的化学品或化学反应过程,以替代或尽量减少和消除有害物质的使用。有害物质的影响 为什么需要绿色化学?有些目标还依赖于良好的化学品使用和废物管理体系,例如安全食品、负担得起且安全的生活环境。另一个目标是帮助确保有效构建健康安全使用化学物质和相关废物管理的社会环境。
綠色化學概念與定義
綠色化學發展
綠色化學運用於日常生活
绿色化学的核心内容之一是“核经济”。充分利用反应物中的每个原子不仅可以充分利用资源,而且原子经济的概念是由著名有机化学家特罗斯特(B.Trost)于1991年提出的。
獲得 1998 年度的總統綠色化學挑戰獎的學術獎 )
原子經濟性
綠色化學定義
1998 年美國環保署提出定義:
2012 年國際純化學和應用化學聯合會 (The International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC) 提出定義:
綠色化學宗旨在於製程階段透過各種方式來達到更安全、危害性更低、
對環境衝擊減少之化學物質管理作為。
綠色化學是設計化學產品和製程,以減少或消除有害物質的使用或產生。
綠色化學適用於化學品的整個生命週期產品,包括其設計、製造和使用。
綠色化學原則與目標
綠色化學原則創建
PRODUCTIVELY 。
原則 (1/3)
綠色化學 12 原則核心:採用最少的資源和能源消耗,並產生最小排放 的化學技術。
- 原則 (2/3)
- 原則 (3/3)
- factor, maximize feed in product
- 原則 - 企業端應用面
- 原則思維。
化学产品的设计必须具有高效性和低毒性。应尽可能选择催化剂而不是化学计量试剂。必须减少能源需求,并意识到能源需求对环境和经济的影响。合成方法应尽可能在室温和压力下进行。
必须开发技术来实时监测和控制制造过程中有害物质的形成。化学产品的设计必须兼具功效和低毒。合成方法的设计必须能够最大限度地将所有材料转化为最终产品。
如果可能,合成方法应设计为使用和生成对人类健康和环境毒性很小的物质。化学物质反应中使用的物质和物质形式必须经过仔细选择,以尽量减少发生化学事故的可能性,包括减少泄漏、爆炸。
节省原材料,降低生产成本,提高生产效率。减少废物处理、处置或储存和处置成本。降低必须按照监管要求实施的许可证、跟踪或其他法规的成本。
降低事故或紧急情况等环境责任风险或保险成本。
落實綠色化學經濟成本效應
废物交换或回收的好处。在产品的生产过程中,要减少消耗,提高原子利用率,避免不必要的衍生和浪费。从源头充分利用原材料和能源,实现有害物质减少甚至零排放。
从化学物质生命周期开始实施削减/减缓措施,可以降低化学物质在生命周期后续阶段的风险。
綠色化學推動策略
綠色化學於國內產官學界推廣方向
2006年,联合国环境规划署(UNEP)签署了《迪拜宣言》,推动“国际化学品管理战略方针”(UN Strategy Approach to International Chemicals Management,SAICM)。台湾SAICM环保署联合各部委力量与资源,于2010年制定107《国家化学品管理政策指南》,提及绿色化学政策。化学风险低。
建立化学品安全替代体系,提高绿色产品知名度 将绿色化学纳入环保标志规范标准,带动绿色采购 建立优质绿色化学品供应链,引导产业升级,推动化工原料缺口关键环节推动产业优化和产业基础核心技术建设,进入优质循环产品产业供应链。
國家化學物質管理行動方案
推動綠色化學降低化學物質風險作法
綠色化學原則之政策擬定策略 12 原則之 3 項綠色策略:
永續、預防及確保
國際綠色化學教育人才培訓步驟
理論:學習實踐綠色化學 12 原則專業知識。
毒理學:學習各種化學對人體危害及對環境衝擊 情形,並學習如何計算危害程度。
實驗能力:學習擁有化學合成相關技術知識及研 究綠色化學合成之能力。
應用能力:學習綠色化學專業合成技術能實際商 轉應用於產品製造。
綠色化學具體構想作為
綠色化學科技應用研發
綠色化學應用於建築領域
綠色化學應用於能源與運輸領域
綠色化學應用於農業領域
利潤
保持水土
環境安全產量及
品質
貴重金屬之回收 : 汞銀及其它金屬等。
有機溶劑之回收再利用 : 回收充當燃料,
交換再利用。
綠色化學應用於減量技術
綠色化學應用於製程研發領域
綠色安全替代評估策略 (1/2)
綠色安全替代評估策略 (2/2)
確認替代品評估之需求性。
蒐集可獲得之替代品之資訊。
邀請利害關係人共同思考評估範疇及 經濟之實務面。
毒理危害特性評估,執行相關研究並 邀請專家共同確認替代品危害程度。
根據執行情形及結果編纂報告。
綠色安全替代 - 毒理危害評估
綠色安全替代化學品查詢
原則
绿色化学12条原则对应化学物质替代品使用研究的结果:有必要制定绿色化学物质评估标准(GCM),如反应速度、能量需求和必需物质的用量等特征分数(PSR),PSR越低,性能越好。
通过实验结果与原反应结果对比发现:总体而言,基于绿色化学12原则的替代方案优于原方法,符合预期,可供相关单位选用。
實績案例介紹
美國總統綠色化學獎 (1/2)
2) 綠色反應條件獎, (3) 綠色化學品 設計獎、 (4) 小企業獎、 (5) 學術獎、
6) 氣候變遷獎。
美國總統綠色化學獎 (2/2)
有害化學物質綠色替代案例 (1/5)
雙酚 A
产品用途:制作食品储藏盒(通常制作盒子顶部的部件) 食品容器或包装材料、保鲜膜等产品的案例或研究:。
环保外壳由热塑性聚氨酯(TPU)取代。仿木纹的塑料地板早期使用的是PVC,现在也被TPU、偏二氯乙烯等化合物取代,生产其他树脂。
具有致癌性,可引起人体肝脏、肾脏、神经系统或免疫系统的健康问题。
氯乙烯替代案例
有害化學物質綠色替代案例 (2/5)
二氯甲烷是工业有机合成中最常用的溶剂。用于油漆、清漆去除剂和表面清洁剂(例如电子和金属加工行业)。世界卫生组织(WHO)认定二氯甲烷为致癌物,少量即可引起上呼吸道或神经系统健康问题。
二氯甲烷替代案例
有害化學物質綠色替代案例 (3/5)
黄光工艺最初使用全氟辛酸或全氟辛烷磺酸,但其他短链(含碳原子数小于4)的全氟烷基物质已被用作安全的替代品。鼓励减少四甲基氢氧化铵显影剂来源,改用四乙基氢氧化铵。禁用正己烷,使用酒精或异丙醇代替。
研发第二代铜酸混合溶液替代第一代产品,节省化学品。进口回收废料,再利用铜,制成铜管作为其他行业原材料的替代品,是一种广义的化学替代品。开发水溶性光刻胶去除液来替代溶剂A光刻胶去除剂。
電子產業
有害化學物質綠色替代案例 (4/5)
开发具有甲醛分解技术的涂料产品,转化为水蒸气形式,有效分解95%左右,要求供应商提供不含烷基酚聚乙氧基醇原料的表面活性剂。
塗料產業
有害化學物質綠色替代案例 (5/5)
本日課程重點提示
教學指引