來源： 中國科技網(wǎng) 作者： 常麗君
中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學家組織網(wǎng)近日報道，麻省理工學院的環(huán)保制造業(yè)研究小組經(jīng)過十多年對傳統(tǒng)制造業(yè)和新興技術(shù)制造業(yè)的研究，跟蹤它們在整個壽命周期中對環(huán)境產(chǎn)生的影響，計算了從原料開采、制造過程的電力供應、制成產(chǎn)品，到最后大規(guī)模使用所產(chǎn)生的環(huán)境成本，并提出結(jié)論認為，新興技術(shù)制造業(yè)要綜合考慮環(huán)境成本和規(guī)模效益，才能為促進就業(yè)、改善環(huán)境帶來更多機會。
傳統(tǒng)制造業(yè)包括混凝土、鋼鐵、木材加工、汽車制造等；先進制造業(yè)包括半導體、光伏、納米材料等。比如碳納米管具有超常的光電和機械性能，“在實驗室，大多數(shù)碳納米管研究都前景光明。”領(lǐng)導該研究的蒂姆•古托斯基說，“但研究人員還要考慮一下生產(chǎn)規(guī)模：該技術(shù)能不能被廣泛采用？大規(guī)模生產(chǎn)這種材料需要多少能源？”
2010年，研究小組利用萊斯大學研究公布的納米管生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，包括流動速率、溫度與壓力范圍等，估算了每一步生產(chǎn)過程所需的最小能量。“我們發(fā)現(xiàn)，從能量需求角度，碳納米管是地球上能源最密集型材料之一，處在黃金或鉑金的范圍。”古托斯基解釋說，由于碳納米管產(chǎn)量較低，這種能源密集型生產(chǎn)會帶來很大價值。
他們的研究還顯示，新技術(shù)制造業(yè)如半導體、太陽能電池的生產(chǎn)過程，其效率比傳統(tǒng)制造業(yè)如打孔、汽車輪胎等低得多；一些先進工藝如蒸發(fā)沉淀、蝕刻等，制造每單位材料所需的能量也比老工藝如澆鑄、機械加工等更多；新材料制造相對產(chǎn)量較低，在規(guī)模上也遠遠小于鋼鐵等傳統(tǒng)材料。
在生產(chǎn)過程中，新技術(shù)制造業(yè)通常需要更多步驟，不能直接獲得產(chǎn)品。比如在工作間制造一批微芯片，需要用一種氣體通過房間，以保證下一批的純凈，這一步驟包含大量能耗，會大大增加能量成本。“但這是暗含的部分，讓我們很難給生產(chǎn)能耗或材料準確定價。”
此外，評價一種產(chǎn)品的總體環(huán)境影響還必須看它的“使用階段”，即消費者怎樣使用該產(chǎn)品。比如制造太陽能電池要大量能源，但使用時它本身也包含著大量能源?？紤]產(chǎn)品的整個壽命階段，效益可能會超過成本。
古托斯基還指出，評價傳統(tǒng)制造業(yè)比較容易，這些行業(yè)的信息容易取得；但要計算新技術(shù)行業(yè)的環(huán)境成本就很難，一方面它們尚未達到大規(guī)模生產(chǎn)的臨界點，另一方面這些領(lǐng)域能獲得的數(shù)據(jù)并不多，許多信息還比較保密。
劍橋大學高級講師朱利安•奧爾伍德表示，當一些研究宣稱，某個新方向可能對環(huán)境有利時，我們需要更全面地看待它，否則可能輕率地作出錯誤決策，讓整個環(huán)境變得更糟。古托斯基用來評價制造業(yè)的環(huán)境影響的方法是一種溫和的“懷疑論”，但其中包含著大量的細節(jié)研究。（常麗君）
