用化學(xué)破解化學(xué)帶來的問題

胡樂樂

在學(xué)術(shù)界，綠色化學(xué)又稱環(huán)境無害化學(xué)、環(huán)境友好化學(xué)、清潔化學(xué)，即減少或消除危險(xiǎn)物質(zhì)的使用和產(chǎn)生的化學(xué)品及過程的化學(xué)設(shè)計(jì)。

“綠色化學(xué)”（Green Chemistry）最初發(fā)端于美國。1984年，美國環(huán)保局提出廢物最小化，基本思想是通過減少產(chǎn)生廢物和回收利用廢物以達(dá)到廢物最少，初步體現(xiàn)綠色化學(xué)的思想。1989年，美國環(huán)保局提出污染預(yù)防的概念，初步形成綠色化學(xué)的思想。1991年，綠色化學(xué)成為美國環(huán)保局的中心口號(hào)，正式確立綠色化學(xué)的重要地位。

綠色化學(xué)涉及有機(jī)合成、催化、生物化學(xué)、分析化學(xué)等學(xué)科，內(nèi)容十分廣泛。它旨在大力倡導(dǎo)用化學(xué)的技術(shù)和方法減少或停止那些對(duì)人類健康、社區(qū)安全、生態(tài)環(huán)境有害的原料、催化劑、溶劑和試劑、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等的使用與產(chǎn)生。

綠色化學(xué)的理想是使污染消除在產(chǎn)生的源頭，使整個(gè)合成過程和生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境友好，不使用有毒有害物質(zhì)，不產(chǎn)生廢物（因此無需處理廢物）。由于在始端就采用預(yù)防污染的科學(xué)手段，而且過程和終端均為零排放或零污染，所以綠色化學(xué)被視為消除污染的根本對(duì)策。

在我國，四川大學(xué)是綠色化學(xué)的引領(lǐng)者。從2003年獲批綠色化學(xué)博士點(diǎn)和建設(shè)綠色化學(xué)與技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，到2013年獲得教育部專家組評(píng)估優(yōu)，再到2014年建成綠色化學(xué)國家資源共享課程。以四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授胡常偉為首的教學(xué)與研究團(tuán)隊(duì)，全力主攻綠色有機(jī)合成、生物催化與模擬酶催化、生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化、綠色過程化學(xué)與技術(shù)四大研究方向，承擔(dān)國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（“973計(jì)劃”）、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（“863計(jì)劃”）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目等數(shù)十項(xiàng)國家級(jí)課題，產(chǎn)出一大批優(yōu)異的科研成果，獲得國內(nèi)外同行的高度認(rèn)可，并且出版了《綠色化學(xué)原理和應(yīng)用》等多部教材。

該書首先介紹了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其化學(xué)轉(zhuǎn)化利用面臨的科學(xué)和技術(shù)上的挑戰(zhàn)。接著，以化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)為線索，提出了木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用可能涉及的各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)、工藝及其特點(diǎn)。

在此基礎(chǔ)上，以從簡到繁的原則，進(jìn)一步詳細(xì)介紹了以生物質(zhì)基小分子油類（油脂）、小分子糖類、生物質(zhì)纖維素組分、生物質(zhì)半纖維素組分、生物質(zhì)木質(zhì)素組分、生物質(zhì)整體為原料，制備能源和化學(xué)品的轉(zhuǎn)化進(jìn)展。在生物質(zhì)整體轉(zhuǎn)化方面，該書主要介紹了整體氣化和整體液化的進(jìn)展，并對(duì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用提出了若干可能的發(fā)展方向。

作為一本嚴(yán)肅的學(xué)術(shù)著作，該書不僅詳細(xì)介紹了綠色化學(xué)的社會(huì)價(jià)值與功用，而且圖文并茂地具體介紹了各個(gè)化學(xué)操作的步驟、技術(shù)。

如何有效破解能源危機(jī)，緩解全球氣候變化？綠色化學(xué)大有可為。在《生物質(zhì)轉(zhuǎn)化利用》這本書中，第三章介紹了油類生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化——如何用綠色化學(xué)生產(chǎn)生物柴油和生物航空燃料。第八章介紹了生物質(zhì)氣化——如何用綠色化學(xué)生產(chǎn)生物質(zhì)的燃料氣、合成氣、燃油。最后一章即第九章則介紹了生物質(zhì)的熱解轉(zhuǎn)化——如何用綠色化學(xué)對(duì)生物質(zhì)熱解油（生物油）進(jìn)行提質(zhì)。

誠如胡常偉在《緒論》中開篇所言，“石油、天然氣和煤等化石資源正在面臨枯竭，同時(shí)使用化石資源造成的環(huán)境污染等全球性問題日益突出，迫使我們尋找可再生的資源來替換化石資源，以延續(xù)我們目前的社會(huì)生活和爭取實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，生物質(zhì)資源是除化石資源外當(dāng)前所能獲得的唯一的含有C、H元素的資源，是替代化石資源的最佳選擇”。

無疑，本書具有重要的科學(xué)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)社會(huì)意義。