美国OSTP发布《联邦可持续化学战略计划》
2024年12月,美国白宫科技政策办公室(OSTP)发布《联邦可持续化学战略计划》,确定了可加速创新和向可持续化学过渡的关键战略领域,并确定了4个战略目标。该战略计划指出,可持续化学是从易于获得和可再生的构建模块、试剂和催化剂中生产化合物或材料的化学,将可持续化学纳入美国化学制造有助于减少化学过程和产品对环境和人类健康的影响。
1、为未来的解决方案发现更可持续发展的化学路径。该目标支持联邦政府的优先事项,如减少对关键矿产的国外依赖、减少塑料污染等,包括5个子目标及相关任务。
(1)为可持续化学品和工艺的开发建立系统思维方法。主要任务为:在研发阶段早期融入可持续化学框架;促进新的科学方法,便于采用系统方法设计更可持续的产品和工艺;支持跨学科的方法发现化学替代品,以减少或消除非可持续替代品的使用;识别出可将化学副产品或废弃物用于当前或新化学产品或工艺的机会。
(2)开发和利用可持续能源来驱动化学过程。主要任务为:探索可用于化学反应的不同类型能源来源;重新构想化学产品和过程,以创造高效且持久的能源使用路径和机制;利用多余的可再生能源,进一步开发和实施能源存储技术。
(3)识别并将可持续的原材料纳入化学过程。主要任务为:继续加强对碳循环的研发;扩大非碳循环利用方面的研发;加强现有和新兴可持续原料的资源建模。
(4)开发可持续的方法以解决化学过程中的单元操作问题。主要任务为:支持更可持续单元操作的开发和商业化;优化单元过程以提高可持续化学反应的效率;扩展和采用非热化学过程,以提高单元操作的可持续性;支持模块化、紧凑型和协同设计的单元操作技术和设备。
(5)开发创新的化学转化,以推动可持续的化学解决方案。主要任务为:探索更可持续的化学转化机制;继续推动含量丰富的金属催化创新;支持生物催化和合成生物学在化学开发和制造中的创新与应用。
(6)利用数据驱动的方法推进可持续化学实践。主要任务为:投资以化学为重点的人工智能模型的开发和创新,以实现可持续化学解决方案;推动自主人工智能驱动的化学发现过程;创建跨领域的数据网络和大数据集的存储库;开发能够支持全面评估模型的数据集和工具;推进监测和分析复杂化学反应的工具开发。
2、支持、建设和促进从化学发现到商业化的可持续化学进程。包括3个子目标:激励化工行业共同解决可扩大可持续化学解决方案的关键技术挑战;支持开发和采用全面的决策模型、指标和数据管理系统,以评估可持续化学工艺和产品;促进并加速从发现到实施的可持续化学转型。主要任务包括:鼓励行业分享在采用可持续化学工艺和产品时所面临的障碍;为不同工业部门制定可持续化学研发路线图;开发可持续化学决策模型,以帮助引导行业走向可持续的化学品解决方案;制定可持续化学数据生成和共享的方法及指标;支持可持续化学技术可扩展性的相关研究等。
3、促进企业和地方政府采用和发展可持续化学。包括3个子目标:识别采用可持续化学存在的障碍,鼓励采用更可持续替代品的机会;将可持续性纳入国家安全产品评估中;实施标准化数据基础设施以支持可持续供应链。主要任务包括;识别针对小型和中型企业实施可持续化学产品和工艺的障碍和解决方案;各级政府协调,以识别支持更可持续化学替代品的机会;支持将可持续化学纳入制造战略和供应链研究;支持对国际可持续化学规范和标准的公共和私人认可等。
4、创建21世纪联邦可持续化学服务。包括5个子目标:在更可持续的化学领域培养新的联邦劳动力;提高对可持续化学成功的认识;降低可持续化学机构间合作的障碍;建立创新的公私伙伴关系,致力于推进可持续化学;利用现有网络和工具推进可持续化学解决方案。 (张超星)