今天，在許多工業(yè)生產(chǎn)工藝過(guò)程中，有機(jī)溶劑被大量使用。例如，目前通常使用丙酮去除黏結(jié)劑，使用己烷去除銹漬，用二氯甲烷去除油漆。石油工業(yè)還用溶劑去除石油中的其他雜質(zhì)，而生物燃料生產(chǎn)者則使用己烷溶劑將油從大豆、亞麻或者藻類(lèi)中提取出來(lái)。整個(gè)北美溶劑產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)每年約20億美元。但工業(yè)溶劑一般具有高毒性，通常還具有高揮發(fā)性，因此對(duì)環(huán)境的破壞程度很大。
加拿大女王大學(xué)的菲利普·耶紹普博士發(fā)明了一種新型溶劑，據(jù)稱是溶劑行業(yè)的一項(xiàng)突破性成果，已經(jīng)被列為加拿大百年來(lái)20項(xiàng)重大發(fā)明之一。耶紹普解釋道，這種“可轉(zhuǎn)換親水溶劑”可以在人為操控下顯現(xiàn)溶于水和不溶于水兩種狀態(tài)，其中的關(guān)鍵取決于水中的二氧化碳含量。今年3月，耶紹普將該發(fā)明轉(zhuǎn)讓給了加拿大女王大學(xué)化工技術(shù)孵化器“綠色技術(shù)中心”，該中心基于該技術(shù)成立了“可轉(zhuǎn)換溶解”公司，試圖將該技術(shù)推向市場(chǎng)。
解決泡沫塑料回收環(huán)保問(wèn)題
用聚苯乙烯泡沫制成的一次性泡沫飯盒目前在都市人日常生活中受到廣泛使用，但用過(guò)之后，這些泡沫飯盒需要回收處理，否則進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)后，將給人類(lèi)帶來(lái)長(zhǎng)期的環(huán)境問(wèn)題。此外，聚苯乙烯塑料還廣泛用作一次性包裝材料。
“可轉(zhuǎn)換溶劑”公司采用耶紹普發(fā)明的新溶劑，將泡沫在新溶劑里進(jìn)行溶解，然后采用一種低耗熱的過(guò)濾工藝去除泡沫上各種污漬。之后，將蘇打水加入到溶解的泡沫塑料中，接下來(lái)特殊溶劑與水中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，從與泡沫塑料混合過(guò)度到與水混合。分離出的泡沫塑料又可以加工成純聚苯乙烯粉末實(shí)現(xiàn)再次利用。
丟棄的泡沫飯盒或包裝材料通常都帶有殘湯剩飯等各種污漬，給回收處理造成很大的麻煩。因此，在處理這些聚苯乙烯泡沫塑料時(shí)，無(wú)論是飯盒或包裝材料，都需要先進(jìn)行清洗。目前加拿大多倫多地區(qū)回收的泡沫塑料一般都運(yùn)往美國(guó)芝加哥的一處清洗設(shè)施進(jìn)行清洗，清洗過(guò)程需要耗費(fèi)大量的熱水，從而需要耗費(fèi)大量的能源，成本非常高。而且，運(yùn)輸這些重量輕的貨物前往芝加哥，運(yùn)輸成本也非常大。因此，許多回收的泡沫塑料不得不進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。
“可轉(zhuǎn)換溶解”公司首席科學(xué)家多米尼克·維克斯勒介紹，整個(gè)處理過(guò)程都是在室溫下進(jìn)行，而且溶劑和水的化合物在之后還可以通過(guò)去除水中的二氧化碳而得以分離。這種工藝與其他工藝相比，能耗大大降低。維克斯勒預(yù)計(jì)，采用這種工藝，北美150萬(wàn)噸的聚苯乙烯塑料可以得到處理，而不再進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。
在油砂開(kāi)采業(yè)中具有環(huán)保潛力
在油砂開(kāi)采業(yè)中，開(kāi)采者正在試驗(yàn)使用丁烷等揮發(fā)性溶劑從沙子中剝離瀝青。該工藝的問(wèn)題是之后需要采用蒸餾的方法將溶劑從油里面分離出來(lái)，需要消耗大量的能源，而且會(huì)導(dǎo)致大量的溶劑蒸發(fā)到空氣中，污染空氣。在油砂開(kāi)采過(guò)程中，大約有三分之一的溶劑在首次使用后進(jìn)入到大氣中。
然后，再利用去除水中二氧化碳的方式，就可以將溶劑和水分離開(kāi)來(lái)，并且溶劑和水都可以循環(huán)使用。與目前普遍采用的蒸餾法相比，這種方法的排放會(huì)大大降低，也能夠更好地保護(hù)水資源。目前該工藝仍然處于實(shí)驗(yàn)室階段，公司正在尋找油砂開(kāi)采業(yè)的合作伙伴。
相比之下，耶紹普發(fā)明的可轉(zhuǎn)換、非揮發(fā)性溶劑就顯示出其充分的優(yōu)勢(shì)。采用新的溶劑，將其與瀝青混合，使其與沙子分離。將水加入溶解的瀝青中，然后注入二氧化碳?xì)怏w，新溶劑就會(huì)與水混合，溶解的瀝青油就會(huì)懸浮在水的上面。
目前看來(lái)，雖然這種新型溶劑還處于起步階段，但對(duì)于一次性泡沫塑料用品的循環(huán)處理和油砂開(kāi)采業(yè)來(lái)說(shuō)，其在減少能耗和排放方面的前景卻非常誘人。
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