用生物質(zhì)燃料替代汽油或者柴油被視為遏制氣候變化的關(guān)鍵。但是，我們往往太關(guān)注生物燃料在溫室氣體減排上的作用，而忽視了它對(duì)健康的影響。事實(shí)上，生物燃料生產(chǎn)工藝多樣，不同工藝的生產(chǎn)過(guò)程對(duì)人類健康和環(huán)境帶來(lái)的影響也不同。能夠在短時(shí)間內(nèi)、低成本地檢測(cè)生物燃料生產(chǎn)工藝是否安全、環(huán)保就變得很重要了。
近日，丹麥哥本哈根大學(xué)化學(xué)系的計(jì)算化學(xué)家索維·約根森（Solvejg Jorgensen）的一項(xiàng)研究表明，可以更安全、更迅速并以更低成本來(lái)檢測(cè)生物燃料的生產(chǎn)過(guò)程和最終產(chǎn)品是否會(huì)產(chǎn)生有毒氣體。
約根森的研究成果發(fā)表在美國(guó)著名科學(xué)期刊《物理化學(xué)A雜志》上。她的研究成果表明，如果生物燃料的生產(chǎn)方法不當(dāng)，就會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的煙霧、致癌顆粒或者是有毒物質(zhì)如甲醛。以前，生物燃料研究人員要花數(shù)年時(shí)間來(lái)研發(fā)生物燃料的生產(chǎn)工藝，然后再收集生物燃料燃燒后產(chǎn)生的尾氣，最后才能進(jìn)行有害物質(zhì)檢測(cè)。現(xiàn)在，約根森的研究證明，用計(jì)算機(jī)計(jì)算的方式可以檢測(cè)多種生物燃料生產(chǎn)工藝。這樣檢測(cè)方法會(huì)降低生物燃料生產(chǎn)成本，并增強(qiáng)其安全性。
約根森解釋了她的檢測(cè)機(jī)理：從化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)看，生物燃料是由大分子組成的，在燃燒過(guò)程中這些分子分解到空氣中，并同其他物質(zhì)組合稱化合物。這原本是一個(gè)普通的化學(xué)變化過(guò)程，沒(méi)有什么大驚小怪的，但是，約根森驚奇地發(fā)現(xiàn)，生物燃料生產(chǎn)過(guò)程中的分子組合模式會(huì)在很大程度上影響燃燒后的分子組合。讓她高興的是，她找到了精確并迅速地計(jì)算生物燃料分子降解機(jī)制的辦法。
“為了找對(duì)最好的生產(chǎn)方法，化學(xué)家們可能要測(cè)試上千種不同的生物質(zhì)燃料生產(chǎn)工藝；然后，他們還要用數(shù)月來(lái)研究看合成燃料是否會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，一旦產(chǎn)生有毒物質(zhì)就前功盡棄。”約根森說(shuō)。她研究的計(jì)算工具能夠節(jié)省時(shí)間，現(xiàn)在科學(xué)家們使用她的計(jì)算工具在幾天內(nèi)就能了解某種分子的特性，這項(xiàng)研究也會(huì)加速生物燃料生產(chǎn)工藝的成熟。
此前，有研究生物燃料安全性的科學(xué)家稱，從整個(gè)生命周期來(lái)看，玉米乙醇給環(huán)境帶來(lái)的負(fù)擔(dān)要比傳統(tǒng)化石燃料還嚴(yán)重。例如，英國(guó)科學(xué)家曾做過(guò)研究稱，玉米生長(zhǎng)過(guò)程中需要氮肥，一些氮肥以氨的形式揮發(fā)到空氣中。這些氨同空氣中的細(xì)微顆粒黏在一起，隨著風(fēng)飄向居住區(qū)，這就影響到人們的健康，提高了玉米乙醇使用的社會(huì)成本。約根森的研究再次提醒人們要選擇正確的生物燃料和健康環(huán)保的生產(chǎn)工藝。
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