本報訊據物理學家組織網近日報道，麻省理工學院的環保製造業研究小組經過十多年對傳統製造業和新興技術製造業的研究，跟蹤它們在整個壽命週期中對環境産生的影響，計算了從原料開採、製造過程的電力供應、製成産品，到最後大規模使用所産生的環境成本，並提出結論認為，新興技術製造業要綜合考慮環境成本和規模效益，才能為促進就業、改善環境帶來更多機會。

　　傳統製造業包括混凝土、鋼鐵、木材加工、汽車製造等；先進製造業包括半導體、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，大多數碳納米管研究都前景光明。”領導該研究的蒂姆古托斯基説，“但研究人員還要考慮一下生産規模：該技術能不能被廣泛採用？大規模生産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佈的納米管生産過程數據，包括流動速率、溫度與壓力範圍等，估算了每一步生産過程所需的最小能量。“我們發現，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，處在黃金或鉑金的範圍。”古托斯基解釋説，由於碳納米管産量較低，這種能源密集型生産會帶來很大價值。

　　他們的研究還顯示，新技術製造業如半導體、太陽能電池的生産過程，其效率比傳統製造業如打孔、汽車輪胎等低得多；一些先進工藝如蒸發沉澱、蝕刻等，製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；新材料製造相對産量較低，在規模上也遠遠小于鋼鐵等傳統材料。

　　在生産過程中，新技術製造業通常需要更多步驟，不能直接獲得産品。比如在工作間製造一批微芯片，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，讓我們很難給生産能耗或材料準確定價。”

　　此外，評價一種産品的總體環境影響還必須看它的“使用階段”，即消費者怎樣使用該産品。比如製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。考慮産品的整個壽命階段，效益可能會超過成本。

　　古托斯基還指出，評價傳統製造業比較容易，這些行業的信息容易取得；但要計算新技術行業的環境成本就很難，一方面它們尚未達到大規模生産的臨界點，另一方面這些領域能獲得的數據並不多，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，讓整個環境變得更糟。古托斯基用來評價製造業的環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研究。（常麗君）

　　(來源:科技日報)