绿色化学中的机械

左 邦，王鹤臻，崔承勋

（延边大学工学院，吉林 延吉 133002）

1 绿色化学简介

绿色化学是新兴的化学分支，绿色化学又被称为“环境友好化学”、“环境无害化学”和“清洁化学”，是以“原子经济性”为原则，研究怎么在产生目的产物的过程中充分利用能源，从而降低有害物质的排放。这一门学科和其它学科交叉的地方派生出交叉学科来特定解决相关问题。绿色化学有如下几个基本原理：（1）防止污染比治理污染要优先；（2）原子经济性；（3）绿色的合成路径；（4）设计的化学产品要够安全；（5）采用无毒无害的溶剂和助剂；（6）合理使用和节约能源；（7）用可再生资源合成化学品；（8）避免不必要的衍射化步骤；（9）选用高选择性的催化剂；（10）合成的化学品易降解；（11）现场实时分析预防污染；（12）安全工艺。这12条原则是世界化学界公认的绿色化学的基本原理。

2 联系

目前世界最关注的问题之一是能源消耗问题。能源是能量的来源或源泉，是能从自然界直接获取的具有能量的物质，像煤炭、石油、水、风、生物体等，或是在这些物质中再加工获得的物质。我国西部大量采用的风力发电装置，它被设计出来将风能做功带动扇叶转动然后带动齿轮的转动进行能量的转化，也就是先将风能转化为机械能再转化为电能。而生活中有很多这样通过机械的装置使绿色化学凸显的装置，如污水尾气处理装置、炼钢厂中一氧化碳再次利用装置、保温杯隔热装置等。从大规模生产装置到生活必备品装置都有体现绿色化学的原则性。第二则是绿色出行。交通工具通过不可再生资源来作为动力能源，对环境的污染也不容忽视。现今公交车改成氢气能源动力、小汽车也慢慢发展成为电力供应，从而大大降低了对环境的污染。这些都是由机械来支撑的绿色出行，它降低了能耗的同时达到了绿色化学的需求。

如今中国走向了信息时代、自动化智能时代。人工智能的发展使得制造过程更加规范，能源利用更加有效。生活中更多智能化的机器人为我们服务，他们可以被既定的设置一些程序去完成指令，当然这些指令是符合我们人类现在需要的环境友好型和优化性。这些指令被结合了绿色化学的制造工艺和原则去设置程序，然后服务于人们。通向互联网时代的过渡阶段迈向人工智能时代，要结合绿色化学的原则性问题去发展从而适应当代中国的可持续发展战略，也为世界可持续绿色发展做出一定的贡献。

3 应用前景

机械是绿色化学能够实现的一种转置器。没有机械化的运作也就没有当下绿色化学的可行性。近年来，韩国某些高校和我校机械系在新能源创新上面有合作。举办关于绿色新能源科技创新大赛。参赛选手们需要通过对机械的一些改进和创新来合理和充分利用能源，预防能源的利用带来的污染从而达到绿色节能的目的。很多机器的运作不免有大量能量的损耗转化成热能而不能被利用，而合理降低这些能耗可以大大提高能量的利用率。像磁悬浮列车，它的设计极有利的降低了列车与轨道之间摩擦产生的能耗。而发电机装置中摩擦损耗的能量就非常多，而如果我们将磁悬浮列车的减能理念运用到发电机装置中是不是会有更好的节能效果。试想如果将齿轮间的直接接触靠摩擦转动改为磁场带动齿轮将很大程度上减少能量的损耗。试想将齿轮变为磁齿轮，磁齿轮转动产生磁场再次循环带动将能量进行转化。从理论上来说将会减少更多的能耗。

4 结语

绿色化学已经成为21世纪世界极为重要的科学领域之一，成为实现污染预防最基本的科学手段，对人类现今的可持续发展有着及其重要的意义。而单纯的绿色化学学科本身并起不了多大的作用，只有将绿色化学与其他领域相结合才能发挥出它的最大优势。机械专业就可以与绿色化学紧密结合，创造出更多，更好，更有利的装置来阐述绿色化学的理念，完成可持续发展战略的方针。