面對(duì)資源、能源和環(huán)境的挑戰(zhàn),，400多位世界著名化學(xué)化工專家上個(gè)世紀(jì)末共同提出發(fā)展綠色化學(xué)與化工的概念,，并確定了資源能源消耗最小化、零污染,、產(chǎn)品可回收循環(huán)利用等12條原則,。以綠色化工的誘人前景為動(dòng)力，全球化學(xué)工業(yè)逐步變“綠”已成為21世紀(jì)不可阻擋的趨勢(shì)。
生物柴油2006年美國(guó)總統(tǒng)綠色化工挑戰(zhàn)獎(jiǎng)獲得者密蘇里大學(xué)化學(xué)工程教授Galen Suppes,，成功開(kāi)發(fā)了將甘油轉(zhuǎn)變?yōu)楸即呋に?，將推?dòng)生物柴油工業(yè)的發(fā)展。
生物柴油的經(jīng)濟(jì)性與其副產(chǎn)物甘油的市場(chǎng)狀況密切相關(guān),。據(jù)有關(guān)部門(mén)預(yù)計(jì),，今后美國(guó)每年將向市場(chǎng)投放10億磅甘油，而目前美國(guó)甘油市場(chǎng)的年均需求量?jī)H為6億磅,。因此,，生物柴油工業(yè)亟需為其副產(chǎn)品甘油尋求新的高附加值應(yīng)用領(lǐng)域。
丙二醇可代替乙二醇用于防凍和其他應(yīng)用領(lǐng)域,，而且毒性更低,。Galen Suppes開(kāi)發(fā)的以甘油制備丙二醇技術(shù)可使生物柴油生產(chǎn)成本降低0.40美元/加侖。
其他研究者也在探索將甘油催化反應(yīng)生成丙二醇的新途徑,。與此同時(shí),，生物材料生產(chǎn)巨頭卡吉爾公司也組建了一家新公司，研發(fā)以可再生原料生產(chǎn)丙二醇的技術(shù)并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),。該公司堅(jiān)信利用其創(chuàng)新技術(shù),，可以實(shí)現(xiàn)可再生的極具價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力的丙二醇的工業(yè)化生產(chǎn)，這將引起全球化學(xué)工業(yè)界的矚目,。
生物乙醇盡管生物柴油名聲大噪,，但是綠色燃料技術(shù)對(duì)世界的最大沖擊恐怕還是生物乙醇成為汽油的替代品。目前,，美國(guó)生物乙醇的產(chǎn)量約為40億加侖/年,，大部分以玉米為原料。然而,，美國(guó)工業(yè)界對(duì)開(kāi)發(fā)利用非食物類(lèi)可再生生物質(zhì)生產(chǎn)乙醇的技術(shù)開(kāi)發(fā)正在加快,。
目前現(xiàn)有的生物技術(shù)是利用酶催化劑將生物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭砂l(fā)酵葡萄糖。根據(jù)美國(guó)生物技術(shù)工業(yè)組織的統(tǒng)計(jì),，美國(guó)每年利用農(nóng)作物副產(chǎn)品(如玉米秸稈,、甘蔗渣、麥秸和稻草等)可生產(chǎn)70億加侖纖維素乙醇,。該機(jī)構(gòu)還指出,，按照目前生物煉油廠的發(fā)展速度計(jì)算，到2015年,，25%的美國(guó)交通燃料來(lái)自生物精煉廠,。
生物精煉廠然而，生物精煉廠要實(shí)現(xiàn)其發(fā)展目標(biāo),，還必須關(guān)注除燃料之外的其他下游市場(chǎng),。喬治亞理工學(xué)院化學(xué)和生物能源系教授Charles Eckert是另一位美國(guó)總統(tǒng)綠色化學(xué)挑戰(zhàn)獎(jiǎng)獲得者,。他表示，生物煉油廠生產(chǎn)燃料在成本效益方面遠(yuǎn)不如傳統(tǒng)化石燃料,，至少在剛開(kāi)始生產(chǎn)的時(shí)候是這樣,。
目前，Eckert和其合作者正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用3種環(huán)保的溶解分離系統(tǒng)——氣態(tài)膨脹液體,、超臨界流體和臨界水,，從酒精原料中提取制造特殊化學(xué)品、試驗(yàn)藥品和調(diào)味品,。
由3個(gè)美國(guó)和英國(guó)的研究機(jī)構(gòu)所組成的大西洋聯(lián)盟,，目前已開(kāi)始研究用纖維素如木屑、鋸齒草,、玉米稈甚至是城市廢物等,，生產(chǎn)高價(jià)值產(chǎn)品。
雖然設(shè)計(jì)建設(shè)生物精煉廠還面臨諸多挑戰(zhàn),，但Eckert表示,，從現(xiàn)在起在這類(lèi)可再生能源和化學(xué)材料上投入資金，具有十分重要的意義,。
生物降解塑料利用可再生資源生產(chǎn)塑料是綠色技術(shù)改變化學(xué)工業(yè)面貌的又一范例,。2006年，美國(guó)最大的玉米乙醇生產(chǎn)商阿徹丹尼爾米德蘭公司宣布,，計(jì)劃建設(shè)首座商業(yè)化聚羥基脂肪酸酯生產(chǎn)廠。
聚羥基脂肪酸酯是一種高性能可生物降解塑料,，可以用于目前由石化塑料占據(jù)的應(yīng)用領(lǐng)域,，如涂料、薄膜和模塑制品,。該生產(chǎn)廠由阿徹丹尼爾米德蘭公司和美國(guó)馬薩諸塞州劍橋從事生物塑料研發(fā)的Metabolix公司聯(lián)合建設(shè),，生產(chǎn)能力為5萬(wàn)噸/年，預(yù)計(jì)將于2008年中期建成,?？獱柟镜淖庸纠糜衩自诿绹?guó)Blair建成年產(chǎn)14萬(wàn)噸聚乳酸生產(chǎn)線。聚乳酸已經(jīng)在可生物降解包裝材料領(lǐng)域獲得了巨大應(yīng)用,，沃爾瑪已經(jīng)將聚乳酸包裝薄膜和容器用于水果和蔬菜包裝,。
廢塑料原料通用塑料公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種利用PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)廢料生產(chǎn)聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚苯乙烯基彈性體的新工藝。所利用的PET廢料主要是回收的PET塑料瓶,。循環(huán)利用的PET廢料可以代替其他生產(chǎn)PBT常用的原材料對(duì)苯二甲酸二甲酯或者對(duì)苯二甲酸,。使用回收的PET作為原材料生產(chǎn)的PBT，可以滿足汽車(chē)工業(yè)的應(yīng)用要求,。
通用公司表示,，如果2006年生產(chǎn)的PBT都使用回收的PET作為原材料，則可以消耗掉60萬(wàn)噸PET，相當(dāng)于225億個(gè)飲料瓶,。這無(wú)疑將有助于拓寬綠色化工的含義和前景,。
目前，全球每年可生物降解材料的產(chǎn)量?jī)H為30萬(wàn)噸,。隨著沃爾瑪?shù)纫呀?jīng)認(rèn)同并接受可生物降解包裝材料,，綠色化工的道路將會(huì)越走越寬。
