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化学,为了可持续发展的全球社会

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化学,为了可持续发展的全球社会

- 序言

自从远古时代起,人类就开始依赖太阳的恩赐和自然界丰富的矿产和生物资源。但是,这些资源一直分布不均,并随时代的不同有着不同的重要性。出于这个原因,人们和国家一再为了争夺它们的所有权而发生冲突。

几个世纪以来,科学和技术,这一人类智慧以及我们了解自然的追求的结晶,使我们能够有效利用天然资源创造丰富的人类文明。高科技可以保护脆弱的人类免受自然威胁,提供安全和保障,并使方便和舒适的生活方式得以成为可能。在20世纪,科学技术有效地使发达国家人口的平均寿命从45岁提高到80岁,并提供了多种多样外部条件,使人类自身的智能和体能都有显著的提高。

另一方面,我们在有效利用有限的资源方面,只取得了部分成功。具有讽刺意味的是,人类在对日益提高的先进文明水平不断追求的同时,导致了重要资源濒临枯竭的严酷现实。并且,似乎为获取这些资源而引发的全球冲突远未结束。

理想的21世纪应该是一个尊重文化多样性的文明全球社会。当多元族群能够在其所居的地区使用自然资源,他们才有可能继续传承从祖先那里继承下来的独特文化,并建立一个不会侵犯他人权利的富裕、文明的社会。世界需要牢牢扎根在此前提下的科学和技术。

自从工业革命以来,人类对能源的永不满足的需求已经导致我们向地球大气中排放了大量有害的二氧化碳,这对整个世界造成了极为不利的影响。我们需要一个主要模式上的转变,从依赖于消费有限的矿物储备转变为使用可替代资源,并以类似于自然界的光合作用但更加有效的方式利用资源。如果我们可以很容易地把阳光转换成电能并可自由地从丰产元素创造有用的材料,这将是多么美妙啊。实现真正可持续发展的社会需要致力于获取能持续供应和可替代资源的创新性科技。

为实现这一目标,国际合作显然是很必要的,但由于牵涉到政治和经济因素,资源和环境问题往往是很复杂的。因此,当得知来自中国、德国、日本、英国和美国从事材料科学的化学家的代表一起聚集在伦敦进行研讨并提供有关材料的可持续发展方面的决策建议时,颇感振奋。

化学是研究材料和物质以及它们的转换过程的科学。因此,化学是一门广泛涵盖许多学科的中心科学。化学提供给我们实现可持续发展所需的知识,换句话说,化学赋予我们解决威胁人类的继续生存问题所需的知识。化学家的使命是为社会提出可以通过化学来实现的可能解决方案。期望以材料的可持续发展为主题的2010年CS3峰会的建议能广泛散发给世界各国政府和机构,让我们共同努力,以实现理想的、可持续发展的国际社会。

野依良治(Ryoji Noyori)

日本理化研究所所长,名古屋大学教授,2001年诺贝尔化学奖获得者。

附录1

会议日程

第1届化学科学与社会研讨会(CS3)

德国克洛斯特西翁, 2009年7月23-25日

用阳光驱动世界

2009年7月22日(星期三)

下午到达与注册

6:00 PM 欢迎与非正式晚餐

2009年7月23日(星期四)

7:30 AM 早餐

8:45-9:00 AM 德国化学会主席克劳斯?缪伦(Klaus Müllen)致欢迎词和开幕词

第1次会议人工光合成、光催化分解水和CO2固定

主持人:日本东京都立大学井上春男

9:00-9:40 AM 介绍演讲(日本东京大学堂免一成博士)

9:40-10:30 AM 陈述与讨论

10:30-11:00 AM 休息

11:00-12:00 PM 继续陈述与讨论

12:30-2:00 PM 午餐

第2次会议太阳辐照经过生物质变为能量

主持人:英国巴斯大学劳里?彼得

2:00-2:40 PM 介绍演讲(英国伦敦帝国学院詹姆斯?巴勃博士)

2:40-3:30 PM 陈述与讨论

3:30-4:00 PM 休息

4:00-5:00 PM 继续陈述与讨论

2009年7月24日(星期五)

7:30 AM 早餐

第3次会议光伏技术:有机太阳能电池、无机太阳能电池和染料敏化太阳能电池主持人:中国科学院佟振合博士

9:00-9:40 AM 介绍演讲(中国科学院上海技术物理研究所褚君浩博士)

9:40-10:30 AM 陈述与讨论

10:30-11:00 AM 休息

11:00-12:00 PM 继续陈述与讨论

12:30-2 PM 午餐

第4次会议不连续供应的能量的储存、传输和分配

主持人:美国俄亥俄州托莱多大学阿尔文?康帕安博士

2:00-2:40 PM 介绍演讲(美国麻省理工学院丹尼尔?诺塞拉博士)

2:40-3:30 PM 陈述与讨论

3:30-4:00 PM 休息

4:00-5:00 PM 继续陈述与讨论

6:00-7:30 PM 晚餐

2009年7月25日(星期六)

7:30 AM 早餐

9:00-10:30 AM 分组讨论

主持人:德国马普研究所费尔迪?舒特博士

10:30-11:00 AM 休息

11:00-12:00 PM 总结与建议

附录2

代表名录

中国

佟振合教授,博士,中国科学院理化技术研究所,北京,CS3学术委员会成员

褚君浩教授,博士,中国科学院上海技术物理研究所,上海

黄芳教授,博士,中国科学院植物研究所光合作用研究中心,北京

李灿教授,博士,中国科学院大连化学物理研究所,大连

孟庆波教授,博士,中国科学院物理研究所,北京

帅志刚教授,博士,清华大学化学系,北京,中国化学会(CCS)联络员

德国

费尔迪?舒特(Ferdi Schüth) 教授,博士,马普学会碳研究所,穆尔海姆,CS3学术委员会成员

彼得?鲍尔勒(Peter B?uerle) 教授,博士,乌尔姆大学有机化学II部,乌尔姆

约尔根?雅奈克(Jürgen Janek) 教授,博士,吉森大学物理化学研究所,吉森

瓦尔特?莱特纳(Walter Leitner) 教授,博士,技术与大分子化学研究所,亚琛

哈特穆特?米柯尔(h. c. Hartmut Michel) 教授,博士,名誉博士,(诺贝尔奖获得者),马普学会生物物理研究所分子膜生物学部,法兰克福

克劳斯?缪伦(Klaus Müllen) 教授,博士,马普学会聚合物研究所

罗伯特?施勒格尔(Robert Schl?gl) 教授,博士,马普学会弗里茨-哈伯研究所,柏林库尔特?比吉特(Kurt Begitt) 博士,德国化学会,联络员,法兰克福

马库斯?本克(Markus Behnke) 博士,德国研究基金会(DFG),DFG联络员,波恩

日本

井上春男(Haruo Inoue) 教授,博士,东京都立大学应用化学系,市郊环境科学研究生院,CS3学术委员会成员

堂免一成(Kazunari Domen) 教授,博士,东京大学工程院化学系统工程系

原道一(Michikazu Hara) 教授,博士,东京工业大学材料与结构实验室

桥本和仁(Kazuhito Hashimoto) 教授,博士,东京大学工程院应用化学系

石谷修(Osamu Ishitani) 教授,博士,东京工业大学,科学与工程研究生院,化学系田中耕司(Koji Tanaka) 教授,博士,分子科学研究所,冈崎

太田輝人(Teruto Ohta) 博士,日本化学会(CSJ)执行主任,秘书长,CSJ联络员,东京岡畑恵雄(Yoshio Okahata) 教授,博士,日本学术振兴会(JSPS)科学系统研究组化学组资深计划官,东京工业大学生物科学与生物技术研究生院教授,JSPS联络员

英国

劳里?彼得(Laurie Peter) 教授,博士,巴斯大学化学系,CS3学术委员会成员

詹姆斯?巴勃(James Barber) 教授,博士,伦敦帝国学院

安东尼?哈里曼(Anthony Harriman) 教授,博士,纽卡斯尔大学物理化学教授和分子光子学实验室共主任

蒂莫西?琼斯(Timothy Jones) 教授,博士,华威大学化学系,考文垂

安德鲁?米尔斯(Andrew Mills) 教授,博士,斯特拉斯克莱德大学纯粹与应用化学系,格拉斯哥

克里斯?皮克特(Chris Pickett) 教授,博士,东安哥里尔大学化学科学与医学院,诺威奇理查德?派克(Richard Pike) 博士,英国皇家化学会(RSC)首席执行官,RSC联络员,英国伦敦

凯蒂?丹尼尔(Katie Daniel) 工程与物理科学研究委员会(EPSRC)资深基金经理,EPSRC 联络员,英国史云顿

美国

阿尔文?康帕安(Alvin Compaan) 教授,博士,俄亥俄州托莱多大学物理与天文系,CS3学术委员会成员

马克?戴维斯(Mark Davis) 博士,卡罗拉多州戈尔登国家可更新能源实验室化学与催化剂科学首席科学家和研究组经理

藤田悦子(Etsuko Fujita) 博士,纽约布洛克海文国家实验室化学部资深化学家,美国纽约厄普顿

索西娜?海尔(Sossina M. Haile) 教授,博士,加州理工学院材料科学与化学工程,美国加州帕萨特纳

斯蒂芬?马尔多纳多(Stephen Maldonado) 教授,博士,密歇根大学化学系,美国密歇根州阿泊

丹尼尔?诺塞拉(Daniel G. Nocera) 教授,博士,麻省理工学院化学系,美国麻省康桥玛丽?简?舒尔茨(Mary Jane Shultz) 教授,博士,麻省Tufts大学化学系,美国麻省梅德福

朱莉?卡拉汉(Julie Callahan) 博士,美国化学会(ACS)全球网络发展经理,ACS联络员,美国华盛顿特区

凯洛?贝塞尔(Carol A. Bessel) 博士,国家科学基金会(NSF)无机、生物无机和有机金属化学计划主任,NSF联络员,美国弗吉尼亚州阿灵顿

路易斯?埃切戈延(Luis Echegoyen) 博士,国家科学基金会(NSF)化学部主任,NSF联络员,美国弗吉尼亚州阿灵顿

Other Participants

其它代表

莱斯利?普瑞(Leslie A. Pray)博士,美国科学作家,美国麻省霍利约克

萨拉?埃弗茨(Sarah Everts),化学与工程新闻(Chemical & Engineering News)欧洲通讯员,德国柏林

执行总结

在材料化学的帮助下,我们可以建立一个能源使用不受限制的世界,在这里我们可以减少二氧化碳的排放,减少对化石燃料的依赖,并减少我们已经并正在继续对环境造成的影响。我们可以防止稀缺自然资源进一步枯竭,创造新的消费产品,实现新的低碳和资源节约型产业的蓬勃发展,进而推动经济增长。

全球人口不断增加,到2030年全球人口预期将增加17亿,总人口超过80亿,而这其中的大多数人都居住在城市里。城市给能源和资源供应带来巨大压力,并以一种不可持续的速度产生排放。[1]

世界上很多地区人们的生活水平还在不断改善[2]。如果所有的人都以当今北美的流行方式来生活的话,将需要2~3倍量的地球自然资源。[3]

人口增长和不断提高的生活水平给我们的星球以及我们仍可获得的资源带来了巨大的负担。我们将很快就要逼近我们所能够从地下开采石油的最快速度。我们对能源的旺盛需求正在产生着越来越多的、导致全球变暖的污染物——二氧化碳(CO2),而目前还没有任何一种有效的方法可以将其除去或储存。其他天然资源的供应也令人担忧。目前的评估表明,我们很快就将需要为一些战略矿产寻找替代资源。

我们正在以一种难以估量的方式对我们的星球造成无法弥补的损害。很显然,我们目前对天然资源的使用是不可持续的。尽管有时人们有意无意地指责化学在破坏着环境,然而,化学提供了许多物质,如药物、塑料和燃料等,造福于人类,没有这些我们就无法生存下去。

《化学,为了可持续发展的全球社会》概述了5个关键领域,在这些领域,材料化学家通过与其他科学家、工业界和政策制定者们的合作,可以抓住难得的机遇以应对全球性挑战。材料化学将为当今社会许多最重要的能源和环境问题的解决方案提供支持:

1、持续的人口增长和生活水平的提高增加了全世界对能源的需求。这种需求可能将很快超过利用当前可行的途径所能获得的可用能源的量。材料化学家将帮助开发能够满足未来能源需求的新的可持续能源转换和存储技术,而同时并不增加有害的二氧化碳排放。

2、据预测,在接下来的100年里,地球气温将上升2~4.5 ?C,这主要由于人为CO2排放的缘故。材料化学家可以通过改进碳捕获和储存(CCS)系统帮助减少CO2排放,并开发活化和利用CO2的新技术,把其作为可生产燃料和化工原料的有价值的产品,而不是废弃物。

3、由地下开采的石油中的90%被用于生产燃料;其余的用于制造从普通的塑料制品到拯救生命的药物等每一样东西。通过开发能够有效地从低质量来源获取石油的方法和有效、可持续地利用化石燃料替代品的工艺,材料化学家可以帮助降低我们对化石燃料和原料的依赖。

4、稀缺自然资源的供应正以惊人的速度减少,资源匮乏将很快成为现实。材料化学可以在许多应用领域中帮助减少、替代和回收利用稀缺自然资源,以及开发基于地球丰产元素的可替代新材料。

5、不断增长的世界人口所带来的压力正对环境造成破坏。材料化学家可以利用绿色化学的原理,以无害、可持续的方式满足我们对能源、材料和水的需求。可开发新技术,以便更好地监测空气、土壤和水中的污染物并将其从环境中清除。

科学的基础研究进展为很多这样的建议提供支撑——对“好奇心驱动的(蓝色天空)研究”的支持必须到位,以维持未来源源不断的科学突破。[4] “化学为了明天的世界:化学科学的路线图”提供了创建和维持一个支撑框架以应对全球性挑战。[5]科学投入的一个可持续、长期战略对延续现代社会的安康、舒适和富足必不可少。[6,7]

在材料化学的帮助下,我们可以建立一个能持续满足我们能源需求的世界,在那里,可用能源可以在任何需要的地方生产、储存然后供应。通过创造新的仅对自然资源增加极少负担的消费产品,我们可以最大限度地减少和消除环境中的污染物。尽管每个地理和政治版图所面临的挑战有所不同,但重要的是,某一国应对挑战的策略不应只局限于对自身问题的思考。

这些目标中的许多都应能在较短时间内实现,而且应可以帮助我们这一代和下一代人改善我们生活的世界。尽管这需要资金投入,但从中长期来看,这种投资是能够带来经济效益的,[8] 它将创造新的更绿色的工业,提供可持续的就业机会,并确保全球安全。要获得材料化学所带来的好处,我们必须现在就采取行动。

第一章能源转化与储存

持续的人口增长和生活水平的提高增加了全世界对能源的需求。这种需求可能将很快超过利用当前可行的途径所能获得的可用能源的量。材料化学家将帮助开发能够满足未来能源需求的新的可持续能源转换和存储技术,同时并不增加有害的CO2排放。将开发出可以在地球上任何地方都能高效的从阳光中捕获能源的可持续太阳能技术。创新的新燃料电池能够有效地利用可再生能源。新一代电池和化学储能技术将使我们能够灵活地储存和运输能源,并能充分利用间歇形式的能源。

1面临的挑战

到2030年,持续的人口增长和生活水平的提高将使我们需要的能源比现在至少增加50%,[9] 而这种需求可能会超过现有的常规供应能力。

应对不断增加的能源需求的措施,必须不会引起二氧化碳(CO2)这种导致气候变化的温室气体排放量的相应增加。当前,全世界的电力主要都是由使用化石燃料为动力的发电厂生产的。这些发电厂是可靠的,但是它们产生大量的二氧化碳。仅在发达国家,电力生产就产生约30%的CO2排放。减少使用化石燃料发电厂的二氧化碳排放量(见第二章:CO2的固定、活化和利用)应该是可能的。不过,据估计,即使如此,到2030年我们仍然可能面临从化石资源获得的能源不敷需求的情况。

新技术必须做到不给我们的后代留下不必要的额外难题。

我们需要改进方法,从可持续、无污染的来源产生可用能源,然后以一种可以很容易地运送或使用的形式储存起来。例如,使用太阳能面板可以将来自阳光的能量转化为电能,然后储存于诸如电池一类的能量载体中。

材料化学家正与其他科学家和工程师一起努力开发新的能源转化和储存技术(见表)。这些解决方案应能灵活满足普通消费者或工业用户的需求[12],同时要比现在的能源体系产生更少的排放。

2能量转化

能量从一种形式转换为另一种形式经常要涉及化学反应。详细了解这些化学反应的机理,对开发出以能负担得起和可持续的方式驱动化学反应的新材料和过程是至关重要的。[5]

2.1太阳能

地球上到处都有充足的阳光,它是未来的能源选择。人们可以利用光伏技术、光电化学、光催化、热电等技术捕获太阳能并将其转化为可用的形式。这些技术必须要能够大规模利用太阳能才能产生显著的影响。[13]

材料化学家可以开发新的、更持久有效,由廉价、丰富和易于处理的材料制成的光伏(PV)电池。光伏技术是通过将太阳辐射转换成电流来产生电能的。光伏技术已经被广泛采用,普遍认为,它们将在未来能源解决方案中的太阳能利用方面发挥重要作用。[14] 然而,目前可用的光伏技术仍有缺陷。很多当前的光伏技术都是硅基的,这是一种丰产元素,但必须达到非常高的纯度才能用于太阳能发电,这使得目前以硅为基础的技术非常昂贵。

需要更高效率、廉价的光伏电池[13]——当前一代碳基(“塑料”)电池多使用廉价的制造过程,能够把照到其上的太阳能的约8%转化;而典型的硅基太阳能电池的转化率约为20%。随着研究的深入和投资的增加,新技术可以使光伏技术成为未来全球能源战略的核心。

[7]

光电化学电池能将太阳能转换成化学燃料,即利用太阳光的能量来驱动将随时可用的化学物质,例如水和二氧化碳,转换为有用的化学品或燃料。光催化是通过催化剂使这样的反应速率加快。这些过程往往被统称为“人工光合作用”,因为它们模拟了植物接受阳光而产生化学能的方式。

目前,人们尚不能负担得起人造光合作用技术的广泛使用。我们需要新的、能负担得起的、基于丰富材料并在商业上切实可行的光伏技术。[13] 在探索和优化具有理想物理特性、能将太阳能转换为电能和燃料的新材料的进程中,将需要新的体系来有效地合成、筛选和优化大量新的化合物。

热电材料是能直接从热产生电的材料,它也可以应用于能源转化。世界上大约有90%的电力是由热能产生的,一般在以30~40%的效率运作。[15] 热电装置可以将这些过程的一些废热转换成有用的电力。要求新型热电发电机能以一种经济、有效的方式利用来自太阳的热能和其他能源转换过程的废热。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将开发出具有更低成本和更高效率的新型太阳能电池。这将需要材料化学家合成出各种经济有效、能吸收全波段太阳光的新材料,并生产出高密度、可移动、长寿命的电荷载流子(可载电流的粒子)。

·材料化学家将设计和制备可替代的、廉价的材料,能够以远高于植物(~2%)的效率有效地模拟光合作用。

·材料化学家将开发和优化由丰产元素制备的能将太阳能、废热转化为电能的新型热电材料。

2.2燃料电池和生物能源转化体系

燃料电池是一种将空气中的氧气以及诸如氢、甲醇或碳氢化合物(例如来自生物质)之类的燃料转化为电能的电化学电池。燃料电池不同于普通的电化学电池,因为后者消耗的是需要不断补充的源于外部的燃料。

要在商业上切实可行,需要更加有效、低成本和含有从可持续材料制成的组件的燃料电池。质子交换膜燃料电池,也被称为聚合物电解质膜(PEM)燃料电池正在被开发用于移动式、固定式以及便携式燃料电池的应用。需要开发比(目前质子交换膜燃料电池使用的)标准碳负载铂粒子催化剂具有更高催化活性的新材料。

固体氧化物燃料电池(SOFC)使用的是固体氧化物或陶瓷电解质。虽然目前可用的SOFC只能在高温下运行,但这类燃料电池的优点包括高效率、长期稳定性、燃料的灵活性、

低排放和相对较低的成本。新的低成本催化剂和电解质材料(基于地球上的丰产元素)能使固体氧化物燃料电池有较高的功率密度并能在较低温度运行,这将可以改善目前可用的技术。

生物能源转换系统是对常规能源供应的潜在可持续的替代方案。微生物燃料电池(MFCs)使用细菌从一个合适的基质将化学能转换成电能,因此可以成为未来传统燃料电池技术的有益补充。随着发展,MFC系统将可用于从废水和低品位废弃物中的有机质来产生能量。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将为燃料电池设计新的含有可移动氢离子作为电荷载体的聚合物电解质和高温质子导体

·材料化学家将通过发现和优化新的由地球上丰产元素制成的有更高稳定性和活性的催化剂,来为固体氧化物燃料电池构建新的混合型离子-电子导体

·材料科学家、生物工程学家和工程师们需要通过跨学科的基础研究开发出微生物燃料电池技术。

3 能量储存

对可靠的、可规模化的能量存储技术有着迫切的需求。许多可再生能源如太阳能、风能是间歇性的并产自偏远地区,因此很难直接进入电网。但是,如果能源可以有效地、安全地储存,就不再需要持续不断的能源供应。超大规模存储系统将可以使从间歇性能源生产的能量储存起来以备后用。

3.1电池和热能的储存

目前电池技术的能量密度必须在短期内得到改善。[1] 先进锂离子电池将是能量存储的一个过渡性解决方案。对锂的需求可能会很快超过现有可获取的全球供应量,因此,将需要新一代基于更丰富易得元素的电池(见第四章:稀缺天然资源的保护)。

需要有基于丰富和可持续材料的新电池和热能存储设备。使用固体材料而不是液体来传导电流的固态电池已经出现,并可能将和一系列其它技术一样变得可行。热能存储设备将热能储存在储存体(如熔融盐、相变材料、甚至是化学反应)中以供日后使用,它可以被开发

用于储存间歇性来源的能量。液流电池是一种可充电电池形式,其中的电解质流过电化学电池。额外的电解质一般存储在外部容器中,通常被泵入后通过电池的反应器。液流电池可通过更换电解液而迅速“充电”并具有大规模应用的巨大潜力。开发具有更高能量密度的改进型液流电池需要新材料。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将为高能量密度的组件开发新材料以改善电池性能

·材料化学家将帮助开发一系列包括新一代固态和液流电池以及储热设备的新储能技术以作为传统电池持久和安全的替代方案。

3.2化学储能和氢气

因为与氧气反应时可以释放能量,燃料分子的化学键可以作为储存能量的有效方式。燃烧可以使所储存的能量释放出来。化学储能设备可以和适当的能量转化手段(见上文)相结合来生产需要时可以燃烧的如氢气、烃类化合物等燃料。

氢气是一种高度可持续的化学能形式,因为水是它燃烧的唯一产物。它可以直接燃烧或与CO2(或来源于生物质的分子)反应以生产液态烃燃料(见第二章:CO2的固定、活化和利用)。

氢气通常来自化石来源(如天然气中的甲烷)。不过,这些来源是不可持续的,目前生产氢气消耗的能量要比将它燃烧获得的能量多。使用可再生能源生产氢气的新方法将使氢利用技术发展成为更高效和经济的化学储能形式。

电解水是一种将水分解成氢气和氧气的手段,这是一个很有前途的生产氢气的方法。使用诸如阳光之类的能量来源来提供电力驱动反应,电解水可以作为一个不需要化石源燃料作为原料的可持续供应氢的途径。随着光伏、电解和气体分离技术效率的提高,电解水生产氢可能成为储存能量、制造肥料和生产碳氢化合物燃料的有效手段。

人工光合作用的应用也大有前景,可用来从太阳光、二氧化碳和水中生产作为燃料的天然气(甲烷)或乙醇。把二氧化碳用于化学储能体系将在第二章:CO2的固定、活化和利用中讨论。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将为电解水制氢设计出新的催化体系以及与之相结合的改进了的收集所产生氢气的气体分离技术。

·材料化学家将设计和开发新的、可不用电解器而直接从水中制取氢的光催化材料。

·材料化学家将帮助开发创新的化学储能形式,包括从阳光、二氧化碳和水生产燃料的手段(见第二章:CO2的固定、活化和利用)。

4大规模和小规模能源系统

能源系统应该包括适当的能量转化手段如太阳能电池面板和可靠、可持续的能源储存方式(见上文)以及高效的从产地到使用地传输的手段。无论大、小规模能源系统都有很大的改进余地。[16] 短期内,把当前的太阳能电池材料与现有电池技术相结合用于能源系统是可以接受的。

将需要低能耗传输系统来调节能源生产地和使用地的不匹配。目前的高电压电网是低效的——大量的能量损耗在使用交流电和铜之类常规导电材料的远距离输电中。比如,高压直流(HVDC)电网技术可以为欧洲提供来自撒哈拉沙漠的太阳能发电站的能量。[17] 在这些系统实现商业和能效上可行前,将需要开发由新超导材料制成的可在室温下以极低电阻传导电流的低损耗能量传输线路(目前得到的超导体只能在非常低的温度下工作)。

目前的电网几乎没有能量存储能力。如果要增加可再生能源和间歇形式能源(如风能、潮汐和太阳能)在我们混合能源体系中的比例,就需要有大型能源存储系统。“智能电网”与储能装置相结合(见方框)可以使现有电网的性能得到显著改善。例如,苏格兰已经建立了“氢能规划”项目,以支持可再生、氢能、燃料电池和储能产业的加速发展。[18] 对开发新的和改进的能源储存技术的投资将能广泛引进下一代大规模能源系统。

较小的能源系统应是便携式的,可以在电网很难覆盖的偏远地区使用。这些系统可使个人或小企业摆脱对电网的依赖,并在使用区域、机动性、安全性等方面有着巨大优势。在这一领域,很多已有的知识和技术可以提供短期的解决办法。从长远来看,新技术应该包括,例如,廉价的聚合物太阳能电池(转换效率超过10%)以及与之相结合的高性能蓄电池,这样,来自太阳的能量就可以被太阳能电池转换成电流,然后储存到蓄电池中。如果这种能源系统被装配到比如车辆上,则这些车载能源系统不仅可为交通运输提供能源,而且能当作一个移动电网为当地提供能源。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将设计和开发更高效、可靠和耐久的新材料来实现包括下一代太阳能电池和能量存储系统在内的新能源体系。

·材料化学家将为新能源系统设计和开发环境友好、不依赖日渐短缺元素的新材料(见第四章:稀缺天然资源的保护)。

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[1] 在能源存储的应用中,能量密度指单位体积存储设备所储存能量的量。能量密度越高,同样的体积可以储存或运输的能量就越多。

第二章CO2 的固定、活化和利用

据估计,在接下来的100年里,地球气温将上升2~4.5 ?C,这主要是由于人为CO2排放的缘故。尽管碳捕获和储存(CCS)系统可以帮助减少CO2排放,但目前在商业上CO2还无法被有效的固定。材料化学家将帮助改进CCS系统并开发新技术把CO2变为有价值的产品,而不是废弃物。可以开发将CO2转化成可作燃料的化学产品、氢气载体和化工原料的可持续方法。从CO2合成新聚合物的技术将在几年内成为可行,这将减少我们对石化原料的依赖。作为一种可持续的、替代源自化石燃料的溶剂,超临界CO2可以用于许多工业过程。

1面临的挑战

二氧化碳(CO2)是被植物用来合成糖的原料并对它们的生命功能至关重要。然而,二氧化碳也是地球大气中不断增长的组分,作为一种“温室气体”,它在大气中的存在会导致气候变化。政府间气候变化专门委员会(IPCC)预计[19],在接下来的100年里,地球气温将上升2~4.5 ?C,这主要由于人为CO2排放的缘故。

估计表明,使用碳捕获和储存(CCS)技术来固定CO2,可将来自燃煤发电厂的排放量减少80%~90%[20]。材料化学家将帮助开发可靠的用于捕获、分离和储存CO2的技术。然而,仅使用固定技术仍不足以满足全球减排的目标。

材料化学还可以提供地质储碳的替代方案。我们可以通过发展可替代的碳中和方法来产生能源以减少CO2排放(见第一章:能源转化与储存),并可利用CO2制成燃料或作为化工产品供应链中有价值的产品,而不是废弃物。这将减少我们对化石燃料的依赖(见第三章:化石燃料和原料的替代材料),并可避免伴随碳固定技术的潜在诸如泄漏之类的长期问题。

[21]

超临界CO2是一种流体形式的二氧化碳,已经被工业化地用作溶剂并用于纯化过程。将超临界CO2广泛地用作工艺过程流体可以减少化学过程中对传统化石燃料源溶剂的需求,从而避免其的废弃对环境造成的负面影响(见第五章:绿色材料与过程)。

单纯把CO2用作原料、工艺流体和用其制成燃料仍不足以减缓不可逆转的气候变化趋势,因为通过这种办法能够实现的对CO2固定的量还太少。不过,下面所述的材料化学方案仍然可以成为减少全球CO2排放的更广泛战略的一部分。依靠所述技术的工业化开发,可以创造难以计数的工作机会而无需依赖当地的自然资源。

2 CO2的捕获、分离和储存

各国政府正致力于建立把碳捕获和储存(CCS) [22]技术应用于燃气和燃煤发电厂的工业规模示范项目[19,20,23]。将需要多学科材料与工程的研究来开发可靠的CCS系统。

CCS系统将需要有节能和高性价比的用于捕获和分离CO2的材料、工艺过程和技术。目前的碳捕获技术需要消耗大量的能源和原材料,并且,要从捕获的CO2中除去杂质可能使该技术变得难以承受的昂贵。从CO2中除去杂质的新技术要由可用丰产元素生产的强韧、耐杂质的材料和膜组成。下一代CCS系统必须对高浓度、固定的或低浓度、移动的碳源都适用。

通常认为,现在储存在地下的CO2也许将来可作为有价值产品而被开采出来。[22] 这可以作为暂时性或者过渡性解决问题的策略——一旦将来获得合适的转化技术并且传统的碳源变得更加稀少,就可以利用这些储存的CO2。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将研究和开发一系列CO2固定和纯化的新技术。

·材料化学家将帮助开发商业上切实可行的储存CO2以备将来使用的技术,例如把矿石人工化石化和碳化。

3 CO2作为燃料和化工原料

尽管CO2通常是不起化学反应的,但在催化剂存在条件下,与其它化合物反应形成化学储能体系或有用的新材料还是可能的[25]。

我们日常所用的很多都是碳基产品或是源自石油的含碳产品。目前所生产的石油的5%~10%都被用来制成化学品,比如塑料、药物和其它的消费品。随着人口的增长和技术的进步,对石化原料的需求还在增加。通过运用从材料化学和催化的基础研究获得的知识(见第五章:绿色材料与过程),有可能把CO2当作原料纳入到化学品供应链中。[24]

把CO2作为燃料和原料的商业化应用将需要许多类似的进展。所述的许多技术和产业仍处于起步阶段,没有进一步的基础研究支持,预测它们何时实现的时间表是很困难的。

3.1生产甲醇

CO2可以和氢气结合形成甲醇这种便于运输的液体,然后甲醇可用已知的沸石催化剂转变为汽油。使用基于丰产元素的催化剂(见第四章:稀缺天然资源的保护)和非化石源、可持续供应的氢(见第一章,能源转化与储存),可以实现甲醇生产技术的商业化。

可能开发出这样一种系统,在此系统中,低碳能源(比如太阳能)既从大气中提取CO2,又可为驱动随后与氢(或其它氢源)反应生成甲醇的过程提供所需的能量[26]。

通过与氢(或其它氢源)反应把CO2转化为甲酸、甲醛、甲醇和高级醇,可以为生产很多当前大规模使用的商品提供大量的原料。通过对现有工业设备进行改造,这样的工艺过程几年内就可以推行。

3.2生产甲烷

把CO2和水有效地转化为甲烷气是一种潜在的储能方案。甲烷是比甲醇更高能的燃料,因此也更适合燃烧。现有的以甲烷(甲烷是天然气的最大成分)为燃料的技术早已存在且已得到广泛应用。将CO2转化为甲烷可降低对天然气资源的依赖并有助于中期内向使用低排放、清洁燃料过渡。

3.3生产合成气

合成气是一种CO(一氧化碳)和氢气的混合物,它可被直接用作燃料,也可用在化学过程(如Fischer-Tropsch过程)中来生产(用作燃料或化工中间体的)碳氢化合物。合成气是化工行业非常重要的原料,并且这样的工艺过程正被以工业化规模广泛应用。

通常,合成气是由包括天然气、煤、生物质和生物废物等各种不同的来源的原料来生产的。这种灵活性的优势,使得我们只需对现有各种各样工厂稍加设计改造就可用来生产合成气。当前的合成气生产厂普遍很大且价格昂贵,因此,较小的、分散灵活的生产厂将会更加有利。

目前已经有了采用供氢将CO2转化为合成气的催化工艺。通过设计合适的工厂,使用氢气或其他含氢材料大规模地把CO2转化成合成气将在短期内成为可能。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将帮助开发从非化石源有效获得氢气的催化过程(见第一章,能源转化与储存)。

·材料化学家将探索能有效地将CO2和氢(或其它氢源)转化成甲醇以及将CO2和水转化成甲烷和氧气的新催化剂。

·材料化学家将帮助改造工厂以制取可用作燃料和原料的合成气。

4 CO2作为合成塑料和复杂化学结构的原料

现在,已经有了小规模地将CO2转化成聚合物的技术,并且几年内将可以增加该技术使用的范围和规模。需要对现有的采用气态构筑块合成聚合物材料的设备进行改造,以使其实现对CO2的利用。

,从CO2和其它一碳构筑块来形成复杂化学结构的方法的商业化将在一个较长时间后实现。发展出这样的技术也许需要十年或更长的时间,但作为一种化学品的可持续生产的战略,用CO2作为构筑块仍将是我们的终极目标。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将帮助我们为CO2的化学反应开发和优化高活性、高选择性、可持续和强有力的催化剂。

·材料化学家将设计和优化电催化和/或光催化方法来将CO2纳入到供应链中(见第一章,能源转化与储存)

5 CO2作为工艺过程的流体和溶剂

超临界CO2是一种流体形式的二氧化碳,已经在许多工艺过程中得到工业应用,比如,咖啡豆的脱咖啡因以及作为制冷剂。[27] 超临界CO2具有低毒性、低反应活性和可在近室温条件使用的特点。短期内,它将可能被广泛地用在人工合成或天然存在的化学品的提纯中,以替代更高毒性、复杂和昂贵的溶剂。新的工艺过程的设计需要材料化学家与工程师们的合作。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将开发和优化把超临界CO2用作已知或新化学反应的溶剂、制冷剂以及用于材料加工的方法。

第三章上化石燃料和原料的替代材料

由地下开采的原油的90%被用于生产石油。从普通的塑料制品到救命的药品中的每一样东西的生产都需要用石油来作为重要组分,并且对石油的需求在不断增加。材料化学家可以通过许多途径帮助我们减少对化石燃料和原料的依赖。将开发出有效的从低质量来源开采石油的新方法。将设计和优化改进的催化和分离工艺过程,使我们能够有效和可持续地利用合成气、甲烷、生物原料,甚至能把二氧化碳当作化石燃料的替代品。由新的独特生物质原料制成的聚合物也许最终会凭借优越的性能和功能赶超由石化产品生产的塑料。

1面临的挑战

现代社会依赖于碳基燃料来产生电力、热能、动力,以及作为化工原料来生产材料和商品。燃烧化石燃料获取能量的过程会导致造成气候变化的CO2的排放,并且,我们将很快就要逼近我们所能够从地下开采石油的最快速度。我们需要寻求在能源生产中减少对化石燃料的依赖性(见第一章,能源转化与存储)并使用来生产材料和商品(如药物、农用化学品和聚合物)的原料多元化的途径。

需要有摆脱化石燃料的新的过渡性策略,从而确保日益增长的人口的福祉、安全和生活水平不受影响[7] 。

新的碳源应该是可再生的,而且不会增加CO2的排放。然而,短期内应优先发展从低质量原料提取石化产品的可持续的方法。短到中期内,合成气和甲烷是很有潜力的石油和煤炭的替代品。较长期的目标是使用生物质为原料,这给我们提供了利用自然界的分子多样性来探索新的和改进的材料与聚合物的机会

完全不再使用石油来作为聚合物和其它化学品的原料是我们的终极目标。使用CO2作为原料需要最长的发展周期,但却是高度可持续的方案(见第二章,CO2的固定、活化和利用)。

2低质量碳氢化合物原料的加工

需要有能利用低品质原油中低硫和高硫原料的技术。材料化学可帮助实现从低质量化石资源生产出清洁、高效、安全的燃料和化学品。10年内,通过化学家、工程师和物理学家的密切协作,应该可以在这方面取得根本性的进展。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将规划并开发出新的催化工艺来降低使用低质量碳氢化合物对环境造成的影响。

·材料化学家将与工程师合作设计出并优化改进了的工程材料和反应器材料。

·材料化学家将设计和开发出新的化学分离技术来提纯低质量化石燃料原料。

第三章下化石燃料和原料的替代材料

3合成气作为原料

随着合适的技术进展,合成气就可能是未来的可持续化工原料。合成气是一氧化碳(CO)和氢气(H2)的混合物,我们对与之相关的化学已经有深入的了解,它早已被当作燃料和原料用在化学工业中。用合成气来产生复杂的化学结构往往需要复合的、有时是高耗能的生产过程,因此,把合成气作为生产原料使用,还没有得到充分开发。设计新的催化剂和工艺过程将有助于在这一领域取得显著的进展。(见第二章:CO2的固定、活化和利用中,由CO2生产合成气)

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将设计和优化具有选择性和耐用的催化剂(见第五章,绿色材料与过程),以能由较小的能源投入来从合成气高效、选择性地生产新的高值、功能化的产品。

4甲烷作为原料

甲烷是天然气的主要成分,可以用作燃料和化工原料,它也可以由合成气制备,并且还可以从垃圾填埋场收集得到。甲烷通常存在于油井(往往位处边远地区)的油层与外界的结合面处;所以通常逸散掉或又被回注到了油层中而没有被收集利用。需要有把甲烷制成高值产品的可持续利用途径(见第二章, CO2的固定、活化和利用中,由CO2生产甲烷)。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将设计和优化新的高效、选择性催化剂来把甲烷转化成可被用作燃料的甲醇之类液体、汽油或用作化学工业的构筑块。

·材料化学家将开发和优化高效、高选择性的把甲烷直接催化转化为高级烃的方法。

5生物原料

长期来看,生物原料(来自活生物体或不久前活着的生物体)通过提供生物质作为燃料

和化工原料,将可能使我们减少对化石燃料的依赖。但是,生物质的来源必须不与其为日渐增加的世界人口提供食物的谷物需求产生竞争[5]。重要的是在商业开发之前,任何由生物质生产化学品或燃料的过程都要进行全生命周期分析[28]。对非粮食作物[1]、农业废料或如藻类之类海洋生物质的可持续处理,可以提供燃料和化学品。

使用生物质做原料提供了利用自然界存在的分子多样性的机会,这种多样性可大大提高从生物质所获取的实用化工产品的实用性。随着高效的新催化工艺过程的开发,这些产品的生产要比由石油合成来得更可持续。

可以改进对菌类的利用工艺来提供有用的化学原料。已经有了工业化的利用转基因细菌把玉米汁转化为高值聚合物的工艺过程。然而,当前面临的挑战主要是如何高效地把所生产的化学品从多盐的发酵混合物中分离出来。因此,高能耗的纯化步骤以及巨大的需水量都有可能抵消这一技术路线所节省的能源。技术进步可以使这一过程的能耗和用水量比通常的从石化产品来生产的过程更少。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家、生物技术专家和工艺工程师将开发和优化能把极难处理的木质纤维素和其它原料选择性地分离和转化为市售化学品、聚合物和燃料的新方法。

·材料化学家将设计和实施能从生物质来得到保留其内在的纳米结构并赋予更高功能化的化合物的方案。

·材料化学家设计更高活性和选择性的催化或化学方法来分离并完全和有效地利用整个生物基材料。[29]

5.1性能增强的生物基聚合物

生物基聚合物的性能往往略逊于石化基聚合物的,将需要大量的研究和开发来改进当前已有的材料。通过材料化学家、生物技术专家和工程师的合作,将实现从现有的生物原料设计新的高价值产品,并开发新的改良作物。[6,7]

新的生物基聚合物应该设计为可生物降解并具有堪比通常的石化基塑料的热稳定性和力学性能。[30]

在最初的发展阶段,生物基聚合物应该是作为石油基塑料的补充,而不是直接和它们竞争。然而,无论如何,从稍长时间来看,生物基塑料可用于生产更高值的产品,其价格的上涨可以由增加的功能性能来得到回报。现有技术的科学进展是实现大规模替代石化产品所必须的。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将设计用生物原料生产聚合物的新的高效、高选择性催化剂。

·材料化学家、生物技术专家和工程师将合作开发新的共聚物、改性生物高分子、(纳米)组合物和共混物等以获取新材料,并通过改良作物得到新的生物基聚合物。

·材料化学家需要增进我们对构效关系的理解以能根据不同目的来对塑料进行剪裁。

6 CO2作为原料

实现由CO2来可持续生产高值化学品、塑料和燃料等产品在科学上和技术上是一个可行的目标(见第二章, CO2的固定、活化和利用)。把CO2纳入供给链的新方法必须是可持续和经济有效的。

第四章稀缺天然资源的保护

稀缺天然资源的供应正以惊人的速度减少,并且很多重要、稀缺的矿物资源通常产自政治动荡的国家,资源匮乏将很快成为现实。材料化学可以在许多应用中帮助减少、替代和回收利用稀缺天然资源:可以开发从土壤、河流和海洋中提取磷的新方法;可以设计出不依赖于锂供应的替代性储能技术。材料化学家将设计出新的不需要铂的催化工艺过程,以及为其它设备和太阳能电池设计出不需要铟的新材料。还将考虑在一系列应用范围中使用稀土金属的替代品。在过渡时期,迫切需要有协调一致的全球策略以优化稀缺天然资源的供给,直到替代性技术的实现。

1面临的挑战

金属和其它矿藏几乎在现代生活的每个方面都是必不可少的。磷(P) 是化肥(以磷酸盐形式存在)中的一种主要成分,并且它通过加入到DNA和骨骼中成为生命的必须元素。磷是一种基本元素,没有它就无法生存。金属,如锂(Li)、铂(Pt)、钯(Pd)、铟(In)和稀土金属(17种化学元素的总称)以各种形式广泛用于电池、促进复杂化学转变的催化剂(包括大气污染物的去除)、计算机元件、太阳能电池、移动电话以及如风力涡轮机等马达中的磁体。将稀有化学元素用于催化剂可使工业生产过程在更低的温度下低能耗地有效进行。

元素资源在地壳中的总蕴藏量虽然很大,但毕竟是有限的。“储量”是指贮藏位置和吨位已知,并可以使用现有技术经济地开采的金属的存量。因此,通常一个元素的储量只代表了其在地壳中总量的一小部分。不像化石燃料在燃烧时转换为二氧化碳和水,元素资源不会被破坏,并且常常可以被回收和重复使用。然而,有效的循环利用严重依赖于产品的设计,以使元素资源能在一个产品生命周期结束时回收。

全球的元素资源供应量日趋减少是一个不争的事实,这是潜在的比原油供应减少更为紧

迫的问题。[31]例如,已知的磷酸盐矿很可能将在接下来的30 ~ 100 年内被使用枯竭[32]。仅存的珍贵、不可或缺的资源被少数国家所掌控,这对许多国家来说都是关系到国家安全的问题。对某些矿藏限制出口的国家政策早已付诸实施。稀缺自然资源的高价格和有限可用率将很快影响到工业中的许多不同部门。

材料化学可以给出减少、替代或循环利用稀缺自然资源的方案。可以开发出新的途径来用更丰富的材料替代稀有元素在技术和工艺过程中的使用,这些解决方案必须是可持续的——决不能又引发出对其它在将来会短缺供应的资源的新的依赖[33]。

短期内,需要借助立法来调节稀缺自然资源的供给与使用。然而,在中长期内,至关重要的是,通过对可持续技术的研究和开发的支持来弥补这些措施的不足。我们必须现在就采取行动,这样,一旦发生短缺,我们就能应对。

石化产品之类的碳原料供应的安全性也同样需要关注。这已在第三章:化石燃料和原料的替代材料中进行了讨论。

2 磷

我们需要技术上的突破来为后代生存保证磷的供应。除了稳定的磷酸盐矿供应之外,目前还没有其它切实可行的办法能保证磷的供应。作为肥料流失的结果,磷往往会出现在土壤、河流和海洋中。从这些来源提取磷是很有潜力的,但是一些物理的和能耗的障碍限制了这样的工艺过程的发展,迫切需要基础研究来开发可持续的解决办法。

材料化学怎样发挥作用?

·材料化学家将设计和开发出能够利用主-客体或金属配位化学从水和土壤中选择性结合和除去含磷物(比如磷酸盐)的新材料,。

·化学家、工程师和生物技术专家将开发和优化能从水中选择性地富集磷酸盐的膜技术。

3锂

锂(Li)是在电池中最常用的金属,并且在短期到中期内将继续成为未来能源储存技术的一部分(见第一章,能源转换与储存),它还具有重要的医用价值。需要有可减少和替代使用锂的新技术。

目前还不清楚已知的锂资源储量还能持续供应多久。通过估测利用现有开采技术能够获得的锂资源的贮藏量,结合它们被使用消耗的速度和供应量降低的威胁,由此给出的结果是供应将维持约45年。如果锂离子电池变得越来越普遍,时间可能会比这更短[34,35]。尽管

必修2第四章化学与可持续发展

必修2第四章化学与可持续发展 第一节开发利用金属矿物和海水资源第2课时 广东省广州市天河中学王学兵 一、教材分析 本节教学的主要目标是帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用。当今社会对于能源和环境的两大举措是“节能、减排”,这是因为自然界中不可再生资源急剧减少,人们对能源的不合理利用给环境带来极大的压力。因此要求学生要通过本节学习初步揭示化学与可持续发展的重要关系,树立资源保护意识及合理开发意识。学生在前面的学习中已经了解较多的金属和非金属及其重要化合物的主要性质,并且对金属冶炼和海水资源也有一定的了解,因此本节教材安排了金属矿物以及海水资源的开发利用两个专题,阐明化学在自然资源的合理开发和综合利用上的作用,让学生明白这些宝贵的资源同人类的生活有着日益紧密的联系。 本课时的内容是“海水资源的开发利用”,教材先通过海水资源的概况介绍使学生了解海水资源的利用广阔前景和重大的利用价值,然后具体从两个方面来感受海水资源的开发:一是海水资源中水的利用,二是海水资源中其他成分的开发利用,最后通过科学探究和实验来具体研究如何从海水中提取有用物质,初步了解一些开发的方法和开发过程中需要克服的科学难题,培养学生实事求是、细致入微的科学研究精神。 二、教学设计思路 根据学生的认知规律和学习心理特征,结合新课标对本课时知识的三维目标要求,我在教学设计上本着“先概括、后具体”的演绎教学思路,具体分三部分逐层递进:首先通过录像、图片和教师的讲述介绍,使学生从感性方面了解前景广阔的海水资源,初步认识海水资源的多样性、分散性、海水资源加工开发的技术性;接下来通过幻灯片展示海水综合利用联合工业体系的具体实例,拓展学生的学习思维和知识视野,进一步让学生明白海水资源同人类的生活有着日益紧密的联系,感慨学好化学这门学科对人类贡献的重要性;最后完成课本“科学探究”和“实验4-2”部分,让学生充分参与实验方案的设计和模拟化工解决资源开发的问题,学生多了一份实际体验,将知识和感受具体化,认识知识原理和科学技术在资源开发中的重要作用。

石化和化学工业发展规划(2016-2020年)

石化和化学工业发展规划 (2016-2020年) 石化和化学工业是国民经济的重要支柱产业,经济总量大,产业关联度高,与经济发展、人民生活和国防军工密切相关,在我国工业经济体系中占有重要地位。改革开放以来,我国石化和化学工业发展取得了长足进步,基本满足了经济社会发展和国防科技工业建设的需要。但与发达国家相比,在技术创新、产业结构、绿色发展等方面仍有一定差距。 “十三五”是我国全面建成小康社会的决胜阶段,也是我国由石化和化学工业大国向强国迈进的关键时期。为贯彻落实《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《中国制造2025》和《国务院关于推进国际产能和装备制造合作的指导意见》,推动石化和化学工业由大变强,指导石化和化学工业持续科学健康发展,特编制本规划。本规划中的石化和化学工业是指以石油、天然气、煤炭、化学矿和生物质等为原料进行化学加工的产业,不包括石油和天然气开采业、专用设备制造业。规划期为2016-2020年。

一、行业现状和发展环境 (一)发展成就 “十二五”时期,面对国内经济增长速度换挡期、结构调整阵痛期、前期刺激政策消化期三期叠加的复杂形势和世界经济复苏艰难曲折的外部环境,我国石化和化学工业积极应对各种风险和挑战,大力推进“转方式、调结构”,全行业总体保持平稳较快发展,综合实力显著增强,为促进经济社会健康发展做出了突出贡献。 1.综合实力显著增强。“十二五”期间我国石化和化学工业继续维持较快增长态势,产值年均增长9%,工业增加值年均增长9.4%,2015年行业实现主营业务收入11.8万亿元。我国已成为世界第一大化学品生产国,甲醇、化肥、农药、氯碱、轮胎、无机原料等重要大宗产品产量位居世界首位。主要产品保障能力逐步增强,乙烯、丙烯的当量自给率分别提高到50%和72%,化工新材料自给率达到63%。 2.结构调整稳步推进。区域布局进一步改善,建成了22个千万吨级炼油、10个百万吨级乙烯基地,形成了长江三角洲、珠江三角洲、环渤海地区三大石化产业集聚区;建成云贵鄂磷肥、青海和新疆钾肥等大型化工基地以及蒙西、宁东、陕北等现代煤化工基地。化工园区建设取得新进展,产业集聚能力持续提升,已建成32家新型工业化示范基地。产品结

生态文明建设与人类社会的可持续发展

生态文明建设与人类社会的可持续发展 摘要:可持续发展思想其基本内涵是实现人口、经济、资源、环境和社会的协调发展,保证人类的世代繁荣。三十年来的理论研究和实践经验表明,要想真正实现人类社会的可持续发展,就必须遵循自然和谐原则和社会公平的原则,最终达到人与环境、人与人的和谐。 关键字:生态平衡、和谐、生态环境 一、充分认识建设生态文明的重要 生态文明,是指人类遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和;是指以人与自然、人与人、人与社会和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣为基本宗旨的文化伦理形态。生态文明将促进社会的全面发展。 建设生态文明要求我们彻底消除发展中的不和谐因素,摈弃旧的观念,改变一些政府官员惟GDP增长论英雄的观念。在生态问题日益突出的今天,更需要我们转变发展模式、经济增长方式,转变生活观念、消费观念,正视人与自然的关系,使经济社会建设建立在可持续发展的基础上。抛弃高消耗、重污染、低效益的传统发展模式,坚持走科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少的新型工业化道路。这需要我们环保工作者在实际工作中认真坚持环境影响评价制度,并用好这一制度,从源头保护生态环境,使国家保护环境的意志在经济发展中真正得到体现,促进生态文明建设。 二、可持续发展新思想的产生 可持续发展思想产生于20世纪70年代。第二次世界大战后,由于人类片面追求工业经济的高速增长,而又不同程度地忽视了地球的负荷能力,从而导致了人口剧增、环境污染、生态破坏和资源过度消耗等一系列严重的全球性问题,极大地威胁了人类的继续生存和发展。为此,1972年6月联合国在斯德哥尔摩召开了第一次“人类与环境会议”,通过了《人类环境宣言》,提出了“只有一个地球”的口号。1992年6月联合国在巴西的里约热内卢召开了“环境与发展”大会,通过了《里约宣言》、《21世纪议程》等文件,提出了“人类要生存,地球要拯救,环境与发展必须协调”的口号。从此,可持续发展思想升华为一种发展战略。其基本内涵是实现人口、经济、资源、环境和社会的协调发展,保证人类的世代繁荣。三十年来的理论研究和实践经验表明,要想真正实现人类社会的可持续发展,就必须遵循自然和谐原则和社会公平的原则,最终达到人与环境、人与人的和谐。 三、资源环境与人类的矛盾 资源环境是马克思主义的物质概念范畴,包括我们生活的各个方面,石油,煤,化石燃料,木材,森林,水,空气,土地,金属和稀土金属,各种动植物,和我们的生活息息相关的一切。 从古代到工业革命以前,虽然我们人类一直在改变环境使他为我们人类服务,不过那些没有超过环境的承受能力,环境可以通过自身的修复作用还原,19世纪中期以后人的开发力度加大和科学技术水平的突飞猛进,致使环境遭到严重的破坏,我们的生活也越来越受到环境的报复,近几年的地震、海啸、火山、洪

化工行业分析报告

河南开普化工股份有限公司 所在行业分析报告 河南开普化工股份有限公司目前的主营产品为氯碱及有机中间体,其中烧碱类产品主要有烧碱、液氯、盐酸等,有机中间体类产品主要有氯化苯、对硝基氯化苯、邻硝基氯化苯、硝基苯、苯胺等。从产品大类来说,开普化工的产品属于基础化工产品,现阶段化工产品的世界形势以及国内的发展现状将直接决定开普化工产品的市场和未来拓展方向;具体来说,氯碱工业在中国的股市中表现如何,将是分析开普化工未来的产品战略和未来经营战略的基础。本文拟就化学工业的世界格局、中国的现状、氯碱工业的发展现状作一深入的探讨,目的为开普化工股份公司能够认清当前和未来的行业走向,使企业的产品、市场以及研发有着明智的定位和发展策略。 第一部分国内外化学工业的现状以及未来发展趋势报告一、世界化工工业的发展趋势 化工是重要的基础原材料工业,与国民经济各部门及人民生活密切相关,化学工业属于技术密集、资金密集型工业。其发展水平在一定程度上代表着一国的经济发展水平。进入90年以来,世界化工业进入了成熟时期,主要化工产品的生产能力已大部分满足世界市场的需要,世界性的市场竞争和技术竞争越来越激烈,经营环境发生了巨大的变化,这促使化工行业进行战略性调整,发展趋势为: 1、从相互竞争向彼此联合、强化垄断地位方向发展 随着世界经济的发展和科学技术向广度和深度的推进,市场竞争日趋激烈。世界大型化工公司为减少成本和获得更多的市场利润,纷纷由竞争转向联合,以强化在某一方面的技术开发的领先地位和市场垄断的地位,如:BP和阿莫科合并成为石化行业巨人,拜尔和赫司特的合并成立的Dystar公司成了染料行业中的巨人,拜尔和赫司特的合并成立的Dystar 公司成了世界农药界的龙头老大。 2、从多元化经营向增强核心和优势产业的方向发展 近年来,世界化工企业间并购多是从多元化发展转向专业化发展。通过并购,收缩了经营范围,放弃了弱项,加强了核心产业,并逐步退出低附加值,污染严重的传统化工领域。 3、从传统产业向高新技术产业方向发展 由于世界化工产业进入成熟期,市场格局基本定型,而且市场份额的大小已不能充分体现其效益的大小。另一方面,生物技术、新材料、新能源技术等高科技日新月异,已进入成长期,其收益较好。因此,发达国家化工企业进一步加大了风险投入,以技术创新作为发展的主线,开发新技术和新产品。新产品开发的主要方向集中在生物技术、基因工程、蛋白工程、生命技术、新型功能性材料、信息产业用化学品、催化技术、新型环保技术等方面。 4、化工生产布局向原料、市场所在地和综合成本相对较低的地区转移世界化工生产布局在不断的调整,世界跨国公司投资已从以欧美投资为主,逐渐向生产综合成本较低

浅析企业社会责任与可持续发展

浅析企业社会责任与可持续发展 论文摘要本文针对发生不久前的紫金矿业污染案进行简要陈述,剖析紫金矿业案背后的利益驱动与幕后黑手。当今许多企业和公司以利益为追求,以环境和社会利益为代价,不符合可持续发展的现代企业发展理念和企业社会责任。这两个全新的理念颠覆了以前只以股东利益至上的企业生存法则,本文重点介绍可持续发展理念的精髓与企业社会责任的理念,并且阐述二者关系。现代公司法与经济法也对这两个学理理念进行了浓墨重彩的描述,旨在为现代企业的发展指出一条康庄大道,怎样将这些理念切实执行,引入实际,本文也提出了几点粗浅的建议。法律的生命在于执行,在完美的发展理念横空出世之际,怎样执行才是现代企业生存的王道。 论文关键词紫金矿业可持续发展企业社会责任 一、紫金矿业污染事件回顾 在过去的2010年里,福建的紫金矿业公司由于一件污染事故从不为人知到家喻户晓。 7月3日,福建省上杭县紫金(金)铜矿,因为连续降雨,导致厂区溶液池区底部黏土层掏空,污水池防渗膜多处开裂,渗漏事故由此发生。污染事件后果严重,造成了9100立方米的污水顺着排洪涵洞流入汀江,导致汀江部分河段污染及大量网箱养鱼死亡。此次污染事件,无论是对对当地的生态环境还是居民的健康来说,都是大灾难。 回顾整个事件,紫金矿业在事故发生之前早有多次污染源渗漏事件,厂方也多次爆出向媒体部门给“封口费”的丑闻,在汀江,附近居民对紫金矿业的污水处理方式不当早有意见,“死鱼”事件早在2010年初就发生。只是状告无门,百姓们只能忍气吞声。事故已经爆出,上杭县公安局就于去年7月15日对紫金矿业涉嫌重大环境污染事故案立案侦查。整个侦查诉讼过程长达大半年,终于在今年1月,新罗区法院对该案作出一审判决。判决结果是紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿犯重大环境污染事故罪,判处罚金人民币3000万元。直到5月4日,紫金矿业公告称公司近日收到福建省龙岩市中级法院刑事判决书,维持新罗区法院对紫金矿业集团的一审判决:紫金矿业集团股份有限公司紫金山金铜矿犯重大环境污染事故罪,判处罚金人民币3000万元。 紫金矿业素有“中国第一大金矿”之称,它采矿成本低在行业中是出了名的。国际金价节节攀升,在诱人的利益面前,紫金矿业不顾自身对冶炼技术的不成熟运用而贸然采用了国际先进的生物氧化技术里提取矿物中的铜金属。这次悲剧的发生,正是紫金矿业忽视企业应当承担的对周边社区,对环境应尽的社会责任,低估了自己生产造成的环保代价,不符合企业的可持续发展。 二、企业社会责任和可持续发展理念剖析 (一)企业社会责任的涵义 紫金矿业的丑闻爆出,也立刻引起了学术界关于企业履行社会责任的激烈争论,企业作为社会团体,不应该只以单纯的股东经济利益为追求,在利益背后,更有高尚的社会责任作为企业运营的约束。这里有必要先就企业社会责任的定义做一下简要概述。 关于企业社会责任(Corporate Social Responsibility),我想很多人还觉得很陌生,可是这一理念在欧美发达国家早已是企业生存必须遵循的法则。这里有必要对企业社会责任的 涵义做一下简单的论述。所谓“企业社会责任“(CSR:Corporatesocialresponsibility),是指在市场经济体制下,企业对社会合乎道德的行为。即:企业在追求利润的同时,必须主动承担对环境、社会和利益相关者的责任,包括遵守商业道德,维护员工的合法权益、保护环境、节约资源、支持慈善公益事业等。”又有学者认为,就企业社会责任的内涵而言,企业社会责任是企业作为主体,对社会承担的“最有”责任“范围”,具体责任是博弈参与方之间侧率互动的博弈结果。同时,管理学家哈罗德孔茨认为,企业社会责任应包括三个方面:(1)企

绿色化学与可持续发展

绿色化学与可持续发展 摘要:绿色化学是一门从源头上阻止污染的化学,又称环境无害化学,环境友好化学或清洁化学。绿色化学吸收了传统化学化工.环境.物理.生物.材料和信息等学科的最新理论和技术,代表了化学化工科学理念的重大变革,具有可持续发展的意义。本文介绍了绿色化学的一般概念及绿色化学与环境保护的关系。从主要研究内容及发展现状和趋势等方面阐明了绿色化学是可持续发展的必由之路。 关键词:绿色化学,可持续发展,环境保护 当今时代,人类的生活与化学息息相关。无论是衣、食、住、行,都离不开化学。同时,对资源的开发利用成为了当今社会面临的制约经济发展、影响环境的重要因素。因此,可循环利用、、可持续发展、绿色化学生产被人们提上了议事议程。 绿色化学简介: 名词解释: 按照美国《绿色化学》(Green Chemistry)杂志的定义,绿色化学是指:在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料,消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂和溶剂。而今天的绿色化学是指能够保护环境的化学技术.它可通过使用自然能源,避免给环境造成负担、避免排放有害物质.利用太阳能为目的的光触媒和氢能源的制造和储藏技术的开发,并考虑节能、节省资源、减少废弃物排放量。 绿色化学又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”,绿色化学是近十年才产生和发展起来的,是一个“新化学婴儿”。它涉及有机合成、催化、生物化学、分析化学等学科,内容广泛。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。世界上很多国家已把“化学的绿色化”作为新世纪化学进展的主要方向之一。 重要性: 传统的化学工业给环境带来的污染已十分严重,目前全世界每年产生的有害废物达3亿吨~4亿吨,给环境造成危害,并威胁着人类的生存。化学工业能否生产出对环境无害的化学品?甚至开发出不产生废物的工艺?有识之士提出了绿色化学的号召,并立即得到了全世界的积极响应。绿色化学的核心就是要利用化学原理从源头消除污染。 绿色化学给化学家提出了一项新的挑战,国际上对此很重视。1996年,美国设立了“绿色化学挑战奖”,以表彰那些在绿色化学领域中做出杰出成就的企业和科学家。绿色化学将使化学工业改变面貌,为子孙后代造福。

用可持续发展的眼光看社会

---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 用可持续发展的眼光看社会 可持续发展观是科学发展观的核心内容,可持续发展是既满足当代人的需要,又不损害后代人满足其需要能力的发展。我国人均资源相对不均匀,生态环境基础薄弱, 聚宝山社区党总支书十分重视党员服务中心建设,通过开展党务政策咨询、传播党建理论知识、提供党员活动场所、帮扶生活困难党员、开展党员志愿服务活动等,努力为党员营造一个温馨的党员之家。 第十一周国旗下讲话稿:期中考试后总结 老师们、同学们: 对于我们中学生来说: 世界上有三样东西要等好久才能到来:生日、寒假、暑假。 世界上又有三样东西随时都会到来:阶段考试、期中考试和期末考试。 对待考试,我想各位都很有经验了,因为这已经是家常便饭,但是为什么“失败乃成功之母”这句话总是不会在某些同学的身上灵验,一次次的考试失败之后还是失败。我想这跟考试后对待考试的态度有很大的关系。 1 / 3

有的同学考试前对试题卷是“可欲而不可求”,考试时则是对试题卷“奉若真神”,生怕漏了一道题,但是考试后则是把它无情的抛弃。这时,他们的眼中只有分数了。时下不是流行可持续发展吗?那么为什么有那么多的同学没有把眼光放在以后。其实分数只不过是对你这阶段努力的一个评价,有些同学,考完后只是盯着它,盯着它难道就能把66分变成99分吗?应该找出丢失分数的原因,并分析不清楚的知识和这阶段的不足。我们的目标不是这一次次的小考,而是将来的中考、高考。 当然了,也只有在这一次次小考之后及时总结并改正,才能在未来的中考、高考中看见辉煌。 考试完后总结固然重要,但是更重要的是找到新的起点,有的同学一次考试失败了就一蹶不振,我想这样做是没有必要的。哭完、发泄完就应该静下心来重新找到自己的起点,当然了,找到了起点后决不能停在起点不动,而要奋斗、前进。有的同学考试没考好,这时他就非常的有动力,列出了一大堆的学习计划,下了一大堆的决心,但是几天过后就又像以前一样了,又失去了几天前的动力。所以对待学习,我们要有坚定的毅力,如果还是一直像以前一样,不做出改变的话,那么下次考试恐怕又要名落孙山了。学习正如吃饭,而考试失败则就像是饭中的一粒石子,你总不能在人生中对知识最渴求时,因为一次的失败而放弃学习,正如你不会因为饭中有一粒石子而饿着不吃饭。明天是美好的。但美好的明天不会从天上掉下来,它要靠今天每个人的智慧和勤劳,只有今天的努力,才能换来明天的美好。“暴风雨

化工环保与可持续发展

化工环保与可持续发展 摘要: 我们都知道,人类是环境的产物,也是环境的创造者。化学与人类的生活息息相关,我们的生活离不开化学化工技术,但是化工技术再给我们带来益处的同时也带来了环境的破坏,所以我们要把化工生产技术与环境保护紧密联系起来,在发展安全生产技术的同时也要保护环境,地球已经开始对人类的所作所为做出反抗,我们是离开地球是无法生存的,所以我们要用我们所学来改善我们的生活环境。环境的好坏,关系着人类的生存与兴衰。保护环境,已成为人类紧迫和重要的任务。利用化学方法解决一些环境问题的途径。加快化学工业发展,必须以搞好环境保护为前提,化工生产建设必须与环境保护协调发展。化工是产生污染大户,因此原化工部和国家石油和化学工业局始终不逾地坚持以发展生产与保护环境并重的方针,都很重视化工企业的环境治理与环保管理工作。Abstract: As we all know, human is the product of the environment, is also the creator of the environment. Chemistry is closely related to human life, our life is dependent on the chemical technology, but chemical technology to bring us benefits at the same time also brought the destruction of the environment, so we have to relate closely chemical production technology and environmental protection, the development of safety production technology as well as to protect the environment, the earth has been made against the ACTS of human beings, we are leaving the earth can't live, so we're going to use what we learn to improve our living environment. The stand or fall of environment, relationship between the human survival and the rise and fall. Protect the environment, has become an urgent and important tasks. The way of using chemical methods to solve some environmental problems. Accelerate the development of chemical industry, must be to do a good job in the premise of environmental protection and chemical industry production and construction must be coordinated development and environmental protection. Chemical engineering is to produce, so the original chemical and the national oil and chemical industry has always been no more than to adhere to the development, production and protect the environment and the policy of all attaches great importance to environmental

八、化学与可持续发展

八、化学与可持续发展 水平预测 (完成时间:90分钟) 双基型 *1.大气或饮用水被污染时,可能引起人的牙齿骨骼变酥,引起这一污染的元素是( )。 (A)碘 (B)氟 (C)氯 (D)硫 *2.导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )。 (A)酸雨 (B)光化学烟雾 (C)臭氧空洞 (D)温室效应 *3.近年来,建筑装潢装饰材料进入家庭,调进发现,经过装修的居室以中由装潢装饰材料缓慢释放出来的化学污染物浓度过高,影响健康。这些污染物中最常见的是( )。 (A)CO (B)SO2 (C)甲醛、甲苯等有机物蒸气 (D)臭氧 *4.人们把仪器分为绿色食品、蓝色食品、白色食品等。绿色植物通过光合作用转化的食品叫绿色食品,海洋提供的食品叫蓝色食品,通过微生物发酵制得的食品叫白色食品。下面属于白色食品的是( )。 (A)食醋 (B)面粉 (C)海带 (D)菜油 *5.检查糖尿病患者的尿样的一组物质是( )。 (A)钾盐溶液中加过量酸 (B)镁盐溶液中加过量的NaOH (C)铜盐溶液中加过量NaOH (D)银盐溶液中加过量盐酸 *6.缺碘将会导致患“大脖子病”,因此,国家规定,食用食盐中必须加碘,食盐中所加的碘应该是( )。 (A)单质碘 (B)碘化钾 (C)碘酸钾 (D)其他含碘元素的化合物 *7.要检验市售的金制首饰是否用纯金制成,方法之一是将饰品浸入某溶液中,过一段时间取出后称量,质量是否变化即作出判断,该溶液是( )。 (A)盐酸 (B)硫酸

(C)硝酸 (D)王水 *8.某地有甲、乙两工厂排放的污水各含有下列八种离子中的四种(不含相同离子):Ag+、Ba2+、Fe3+、Na+、CL-、SO42-、NO3-、OH-,若两厂单独排放都会造成严重的水污染,如将两厂的污水按一定比例混合,沉淀后,污水便变为无色澄清只含硝酸钠排出,污染程度会大大降低,下列分析正确的是( )。 (A)SO42-和NO3-可能来自同一工厂 (B)Cl-和NO3-一定在不同工厂 (C)Ag+和Na+可能在同一工厂 (D)NaNO3来自同一工厂 *9.保护和治理环境是“十五”规划中的一项重要内容,下列各项措施中,无助于改善环境质量的是( )。 (A)推行垃圾无害化与危险废弃物集中处理 (B)大力推行洁净煤技术或改善能源结构 (C)研制与提倡使用化学农药,以减少病虫害 (D)积极推广使用无磷洗涤剂 *10.下列环保措施的主要目的是保护臭氧层的是( )。 (A)使用无铅汽油 (B)使用可降解塑料制品 (C)使用无氟冰箱 (D)使用电瓶汽车 *11.在灾害事故中,骨折时有发生,常用石膏来固定部位。石膏可分为熟石膏(CaSO4·1/2H2O,一种白色粉末)和生石膏(CaSO4·2H2O,一种坚硬的固体)两种,医生使用的石膏是(写出化学式或名称)。石膏定型时,发生反应的化学方程式。 **12.特大洪水过后,受灾地区的水源常被严重污染。下列物质中,能对被污染的饮用水起消毒消菌作用的是( )。 (A)生石灰 (B)漂白粉 (C)明矾 (D)绿矾 **13.国外试行用汽水(碳酸饮料)浇灌农田,它的作用是( )。 ①对植物呼吸作用有利②改良碱性土壤,调节pH ③有利于土壤中的Ca2+、Mg2+被植物吸收 ④加速光合作用进行 (A)只有②、③、④正确 (B)只有②、④正确 (C)只有①、④正确 (D)全部都正确 **14.石灰在工农业生产和建筑业上有着重要用途。用于生产石灰的主要原料是石灰石(用①表示),在石灰窑中加热焙烧石灰石得到生石灰(用②表示),并放出气体(用③表示)。生石灰在建筑业上主要用黏合剂,一般先使它“熟化”变成熟石灰(用④表示,熟石灰与砂子混合成灰泥用于砌筑砖墙。经过一段时间后,灰泥中的熟石灰变成另一固体物质(用⑤表示)。用下列化学式表示的五种物质都正确的是( )。 (A)①Ca(OH)2,②CaO,③SO3,④CaSO4,⑤CaSO4

环境与社会可持续发展

环境与社会可持续发展

环境与社会可持续发展 中共兰山区委党校尤洪军 【教学目的】了解什么是可持续发展,了解环境与社会可持续发展的关系。 【教学要点】实现可持续发展的基本途径,如何推进绿色文明建设,学习了解我国的环境保护战略。 【要解决的问题】了解环境与社会可持续发展的关系,解决现阶段有些人“社会经济发展要以环境为代价”的错误认识,形成“环境是保障社会可持续发展的物质基础”的意识;了解一些政策法规,自觉进行环境保护,保证社会可持续发展。 【导语正文】 今天,我们共同来了解一下环境与社会可持续发展的有关问题。 一、什么是可持续发展 (一)科持续发展观念的形成 现代科技革命带来了社会生产力的新飞跃,引起社会产业结构、生产组织、劳动方式以及人们的生活方式、思维方式等方面新的重大变化,是人类进步史上特别值得骄傲的篇章。 但是当人们高歌自己依靠现代科学技术征服自然界的胜利时,自然界却呈现出一种永不屈服的姿态向人类挑战了。工业化时代的所谓“高投入、高消耗、高污染”的三高方式实现了经济的快速增长,同时也给地球带来了病痛和灾难。首先,大量矿藏开发和利用,几十万种人工合成化学物质进入水圈和气圈;再者,工业产生的大量废物进入环境,打破了上亿年来地球表面形成的生态平衡等等。于是,环境境污染、生态破坏、资源耗竭、酸雨肆虐、气候异常、臭氧层出现空洞等等日益威胁著人类的健康和安全,与此相联系的人口爆炸、贫富悬殊等社会问题并超形成了全球性的危机,即所谓全球问题。人类终于警觉到,如任这种恶性循环不断发展,必将危及人类的前途、地球的命运,于是开始了漫长而艰巨的探索,逐渐形成了可持续发展的思想。20世纪60年代初,第一个给人类敲响警钟的是美国卡逊写的《静寂的春天》一书,说明了滥施化肥、农药导致生态平衡的严重破坏,标志着人类关心环境问题的开始。20世纪70年代初~80年代,环境问题已被提高到人类社会发展中的重大问题来考虑。以1972年联合国在瑞典召开“人类环境会议”上发表的《人类环境宣言》为标志,认识到我们只拥有一个地球,环境污染和不断恶化,已成为制约社会发展的重大因素,各国必须采取共同行动、保护环境、拯救地球。l987年,联金国环境与发展世界委员会提出的报

社会企业可持续发展分析

社会企业可持续发展分析 摘要:社会企业是一类以解决社会问题为目的的企业。上世纪九十年代,一些发达国家 的福利制度开始面临挑战,高额的福利费用支出以及官方福利机构的臃肿低效,促使 高福利国家政府思考并探索福利制度改革。社会企业成为发达国家解决社会问题的一 种创新尝试,同时间在发展中国家社会企业也崭露头角。 关键词:社会企业,可持续发展 社会企业的历史背景: 最早期的社会企业有着久远而鲜为人知的历史,在十二世纪欧洲各国设立称为 “行会”( guild)的手工艺者协会,这种手工艺者协会是对罗马帝国的互助协会 (collegia )以及早期伊斯兰世界的技工团体如纸匠会(warraqeen)的一种效仿。 这些中世纪初期的行会负责调整手工艺术者的工作条件,对获准从事相关职业的 人加以管理,并限制手工艺者的工作时间。为数众多的圣徒纪念日被教会专门留作修 建教堂和大教堂等土建工程以及为穷人提供救助之用,而行会被在这些日子里必须暂 停工作。在手工艺作坊中,学徒在匠师家中居住并劳动,师徒一起吃饭,“一起”“吃饭”这两个拉T单词“con" "panis”则构成了“公司companis"。此外,行会还主张 利润应用于社会商品再投资。基于以上两点特征,这类行会被视为社会企业的雏形。 现代社会企业在各地的萌芽、发展 现代的社会企业概念在上世纪70年代由英国提出,90年代末,经合组织(OECD) 和欧盟开始在成员国中推广这一概念,英国也将这一模式作为国家文化的一部分向全 球推广印度的G.Venkataswamy博士于1976年创立亚拉文眼科医院,该院是世界上规模最大的眼科专科医院之一,医院一直采取对富人收费、穷人免费的收费模式,其企业的 目标“消除印度的可避免盲”就是典型的社会企业目标。医院财务保持透明公开,其 所得利润用于企业自身发展。 孟加拉的默罕默德·尤努斯同样也在1976年创立了格莱氓银行,银行专门针对贫 困人群的小额贷款帮助数以万计的家庭改善生活,银行的所有权不是归属于少数几个 股东,而是属于所有借贷者。 亚拉文眼科医院和格莱现银行都是典型的社会企业,只是在那个时候社会企业这 一概念还没有被明确提出。跟随这两间企业的脚步,之后在印度和孟加拉两国的社会 企业的创新活动也是比较活跃的。 在日本,社会企业家的兴起,以70年代的公害问题为契机,人们开始提高对于环 境和农药问题的关注,1975年成立的Daichi(大地宅配)是一家经营有机食物的社会企 业。在日本,NGO都面临着个人捐赠规模小、政府补助金额有限的窘境,因此,社会 企业成了NGO寻求可持续发展的一种途径。 在中国,1999年郑卫宁先生在深圳创办的残友集团”,是大陆较早出现的社会企 业,从1999年最初的30万元资金,5位残障人士,一台电脑和一个“残友网社”,到2010年的“残友集团”(包含一家慈善基金会、四家非营利机构、十五家高科技福利 企业),吸收1160名残障人士就业。 社会企业能带来的多赢局面,在一个日趋多元化的社会中总是能吸引眼球,这也 是为什么各界对社会企业关注有加的原因之一。 这类准社会企业多以民办非企业单位、农民专业合作社、社会福利企业、民办教 育机构的形式出现。媒体将这类准社会企业作为社会企业报道时,通常关注的是这个

绿色化工与可持续发展是化工发展的必然趋势

绿色化工与可持续发展是化工发展的必然趋势 【摘要】针对绿色化工与可持续发展是化工发展的必然趋势问题,介绍了绿色化工的保证是实施清洁生产,其中包括了绿色化工是人类发展的需求、绿色化工是人类的必然选择和绿色化工与可持续发展。探讨了清洁生产与绿色化工的技术的发展,主要有改革传统化工产品体系和清洁生产的意义,提出了采用清洁生产是绿色化工的技术途径,进一步说明绿色化工的发展趋势。 【关键词】绿色化工可持续发展环境污染 化学工业从19世纪初就已经形成,它属于知识和资金密集型的行业。随着科学技术的发展,它最初只生产纯碱、硫酸等少数几种无机产品和提取茜素来制成染料的有机产品,逐步发展为一个多行业、多品种的生产部门,出现了一大批综合利用资源和规模大型化的化工企业。化工产品在国民经济生产和人类社会生活中扮演了重要角色。进入新世纪以来,中国专用化学品取得了令人可喜的成绩。2009年我国专用化学产品制造行业实现主营业务收入8.209亿元。显然,在人类物质生活离不开化学工业的发展,在人类社会的生活,时时刻刻都与化学工业有着联系。但是,化工工业的发展同时也是人类生存的环境带来污染,因此在发达的西方国家,提倡无工业生产城市发展模式,但他们把工业生产转移到国外,这种模式不能解决环境的污染问题。它仍然会危害到人类生存的地球环境,因此,人类必须采取有效地应对措施,解决化工污染问题,使化学工业在不破环人类生存环境的原则下,得到良好的发展。使化工产品更好的为人类社会服务。因此提出清洁生产,来实现绿色化工的目的,从根本改善环境污染的问题。因此,我们要提高人们的环保意识,加强环境保护的法律制度,改进化工生产的工艺及设备。绿色化工的环境保护战略手段,是从化工生产的过程中消除污染,这也可以称作清洁生产,它具有化工产业革命性的科技战略,具有保护环境的重大经济和社会意义。 1绿色化工的保证是实施清洁生产 1.1绿色化工是人类发展的需求 近几年来,人类已经认识到落后的化学工艺是化工污染的根本原因,因此世界各国都在探讨环境保护问题。在我国正大力推广可持续发展的战略思想,推广绿色化工的生产理念。如今,创建节约型经济社会,国家在化工生产前要重视化工污染问题。改变末端治理的理念,把有毒有害的物质利用在化工生产之中,这样做虽然可能增加投资,但可以改善环境质量,是彻底改善化工污染问题的根本出路,这种清洁生产的目的就是实现绿色化工,达到保护环境的目的。当前,随着科技的高速发展,自然科学的发展正在酝酿着新的技术突破,化学工业也将随着催化技术、分子设计科学等重大技术突破,使化工产业进入一个崭新的时代。 1.2绿色化工是人类的必然选择

可持续发展与社会责任

可持续发展与社会责任(题) 一、单选题 1.所谓企业社会责任是指通过透明和道德的行为为其决策和活动对社会环境(B)而承担的责任 A.关系 B.影响 C.价值 D.贡献 2.企业履行社会责任的核心是(C) A.利润最大化 B.竞争力提升 C.可持续发展 D.社会福利最大化 3.企业的利益相关方理论是对传统的(D)理论的扩展和革新 A.关系 B.影响 C.价值 D.贡献 4.战略性企业社会责任是哪位著名学者提出的(A)

A.迈克尔‘波特 B.卡罗尔 C.弗里德曼 D.埃尔金顿 5.共享价值理论提出企业的本质责任是企业用(B)来解决社会/环境问题 A.收益 B.战略和业务 C.产品 D.服务 6.以下哪项不属于当前我国社会责任发展中的重大社会责任议题(D) A.精准扶贫 B.生态环境保护 C.海外社会责任 D.工作与生活平衡 7.企业社会责任报告是企业与(C)沟通的重要工具和载体 A.股东 B.政府 C.利益相关方 D.社区 8.2017年度,中国企业发布的社会责任报告的数量大约有多

少份(A) A.2000 B.1000 C.500 D.100 9.以下对企业社会责任报告的要求中,哪一项是针对报告的生命周期管理过程(C) A.可持续性 B.可比性 C.过程性 D.完整性 10. 以下对企业社会责任报告的要求中,哪一项是针对报告的数据披露(B) A.可持续性 B.可比性 C.过程性 D.完整性 二、多选题 11.联合国全球契约十项原则包含哪些方面(ABCD) A.人权 B.劳工 C.环境

D.反贪污 12.企业社会责任的三重战线理论认为,社会责任包含哪些方面的责任(ACD) A.经济责任 B.道德责任 C.社会责任 D.环境责任 13.企业的利益相关方包含哪些(ABCD) A.员工 B.客户 C.供应商 D.股东 14.当我们观察到企业的以下经营行为时,可以用什么理论去判断该行为是否时对社会负责的行为(BC) A.金字塔理论 B.功利主义理论 C.道德主义理论 D.相关利益方理论 15.中国社会责任的发展经历了哪三个阶段(ACD) A.企业办社会 B.企业关注法律责任 C.企业专注经济责任

第二单元建设可持续发展的社会 复习提纲

第二单元建设可持续发展的社会复习提纲 一道难解的题世界的PRED问题 一道难解的题是什么?面对当代世界“发展”的主题,如何协调好人口、资源、环境与发展之间的关系,以成为摆在世人面前的一道难解的题。P46最后一段 PRED问题:人口、资源、环境和发展问题 PRED问题的实质:人口增长过快,自然资源短缺,全球气候变暖、土地荒漠化、酸雨等环境问题严重,它们关系到人类社会的生存和发展。 1998年洪灾原因:1、自然原因:长时间的暴雨 2、人为原因:①生态破坏:森林破坏导致水土流失。 ②盲目围湖造田:湖泊面积减少,蓄水量下降,调蓄能力下降。 P48 ③不合理的水利工程建设对河流产生的负面生态效应不容忽视。 人与自然的关系:史前时代:崇拜、顺从农业时代:改造自然工业文明时代:改造与征服后工业时代:人与自然协调行进中的世界人口列车世界人口问题 一道难题中的关键因素:人口原因:P50第一段 世界人口(1)、人口增长过快针对展中国家来说(印度、中国为例p52)带来的影响:P50最后一段前半句 问题现状(2)、人口增长过慢针对发达国家来说(日本为例p52)带来的影响:P50最后一段前半句 分析发展中国人口增长迅速的原因:P50第三段(20世纪50年代……人口增长率很高) 人口应该如何发展才适合?一个国家的人口不是越多越好也不是越少越好,一个国家的人口应该同这个国家的社会经济发展相适合,同资源的开发利用与环境保护相协调,不能超过资源和环境的承载能力,同时也要满足经济发展的需要。 资源出现短缺世界环境问题 自然资源的概念:在大自然中对人类有利用价值的物质和能量都是自然资源。P53第一段 自然资源的分类:非可再生资源(矿产资源,石油、天然气等)和可再生资源(水资源、土地资源、生物资源) 自然资源与人类的联系:自然资源是人类安身立命的基本条件,人与自然资源是休戚与共的关系。 人类不能不合理开发和利用资源:P53第二段最后(然而……耗竭的过程) 资源短缺的表现:城市缺水、农民耕地紧张、某些矿产资源满足不了国民经济发展的需要 P53最后一段 自然资源和生活:P54从身边的生活谈起 失去平衡的环境世界环境问题 环境概念:以人类为中心的人类生存环境中心事物:人类环境要素:其他生物和非生命物质 环境分类:自然环境社会环境自然环境是人类赖与生存和发展的物质基础 环境问题产生的根本原因:是人类的不合理活动 不同时代的不同环境问题:史前时期: 农业社会:P56第二段 工业社会: 环境问题已经成为关乎全球的问题:P56最后一段和P58 (环境问题:世界各地的关切) 中国的PRED问题 人口警钟须长鸣 我国人口基本特点:人口数量大,人口素质不高 我国的人口问题:1、增长速度减缓,但由于我国人口基数大,数量增加快。 2、我国人口素质不高。P59文字描述和P60——P61三个材料 3、我国人口老龄化趋势明显。(“银色”浪潮) 4、我国人口分布不平衡:东多西少,农村多,城镇少 人口问题带来的影响:人口问题的危害(总的):影响我国经济的发展和人民生活水平的提高,给自然资源和生态资源带来沉重的压力,同时还会带来严重的社会问题。(也可以是人口过多和过快增长的危害)

Social and environmental Sustainability社会与环境的可持续性

Theoretical Framework 1.Social Sustainability The impact of social sustainability on organizational behavior is significant. Social sustainability affects procedures within the organization, including the presentation of individual specific behav-ioral policies and policies that impact behavioral outcomes with the control of others through max-imizing positive outcomes and minimizing negative outcomes (Delgado, Gunasekaran, & Mani, 2019). These procedures must come from the study of thematic areas, such as self-presentation, in-terpersonal influence, organizational politics and impression management (Delgado, Gunasekaran, & Mani, 2019). However, in order to assess our current knowledge base or identify gaps and areas for further investigation, few efforts have been made to combine this work. This paper critically an-alyzes and reviews the theory and research of the social impact process in the workplace,especially emphasizes the human resource systems, and organizes it according to the content, location, object and way of influence. In this process, we find out the neglected areas, involving the challenges of theoretical construction and the key problems which need empirical research. Social sustainability affects the organizational design of an enterprise, and the organizational struc-tures should be adapted to the corporate environment; what is more, social impact is an important part of it (Dubois & Dubois, 2012). The significance and usability of utilizing social efforts with the help of the Internet raises the uncertainty of business conditions, which is characterized by huge risks and huge returns. Some companies may choose to adopt more flexible and responsive business units to deal with this problem.One technique might be to adopt a matrix structure in which busi-ness settings are divided by function and several other criteria so that it can bring together employ-ees from two different departments in one team to deal with specific tasks. By implementing this approach, organizations can improve responsiveness through founding a professional logistic team and increase efficiency by having a specialized logistic units. (Caridi, Ciccullo, Gosling, Pero, & Purvis, 2018).

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