Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Sådan fungerer Green Engineering

Nissan LEAF prototype elbil udstillet på North American International Auto Show i Detroit, Mich., den 12. januar, 2010. Se flere grønne videnskabsbilleder. Bryan Mitchell/Getty Images

I en ikke så fjern fortid, virksomheder gik sjældent ud af at gøre opmærksom på deres indvirkning på miljøet. For én ting, virkningen var ofte ikke så god - meget affald og forurening ville gå til at gøre råvarer til en skinnende ny ting, som kunderne købte i butikkerne.

For en anden, det interessenter af virksomheder, det er, offentlige tilsynsmyndigheder, ejere af lager, mennesker, der delte deres lokalsamfund med virksomheder, og kunderne forventede egentlig ikke så meget som i dag i form af "grøn" forretningspraksis.

I modsætning til i dag, hvor næsten alle virksomheder, der laver noget, er under kontrol med, hvor venlige dets processer og produkter er over for miljøet.

Der er faktisk en hel disciplin, der bobler op omkring ideen om at gøre tingene bedre for miljøet lige fra starten. Den disciplin kaldes grøn teknik.

Den grundlæggende definition af grøn teknik, ifølge College of Engineering ved Virginia Tech, er "miljøbevidste holdninger, værdier, og principper, kombineret med videnskab, teknologi, og ingeniørpraksis, alle rettet mod at forbedre den lokale og globale miljøkvalitet "[kilde:Virginia Tech].

U.S. Environmental Protection Agency tilbyder en lignende, komplementær definition. Ifølge EPA, "Green Engineering er designet, kommercialisering og brug af processer og produkter, der er gennemførlige og økonomiske, samtidig med at:reducering af forurening ved kilden reduceres; og minimere risikoen for menneskers sundhed og miljøet "[kilde:Environmental Protection Agency].

Vi ser eksempler på grøn teknik omkring os hver dag. Uanset om det er en Nissan LEAF elbil, et nyt kontortårn i centrum bygget til Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) standard, eller bionedbrydelige kopper fra den lokale kaffebar, grøn teknik har indlejret sig i stoffet i vores daglige liv.

I denne artikel, vi vil undersøge forskellene mellem grøn teknik og teknik, der ikke tager hensyn til miljøomkostninger. Vi ser på de grundlæggende principper for grøn teknik, samt nogle af de teknologier, der anvender disse principper i praksis.

Som enhver god ingeniør ved, før du begynder at bygge, du har brug for en solid plan. Når det kommer til grøn teknik, de mennesker, der designer produkter, starter med et sæt grundlæggende principper for at styre, hvordan de udfører deres arbejde.

Find ud af principperne for grøn teknik på den næste side

Principper for grøn teknik

Afhængigt af hvem du spørger, ingeniører og forskere følger overalt mellem et halvt dusin og et dusin principper for grøn teknik. Disse retningslinjer lader producenter af produkter lettere træffe beslutninger under udviklingsprocessen.

Selv om detaljerne kan variere fra en branche til den næste, der er et par generelt accepterede principper for grøn teknik. Hoved blandt dem er tanken om, at det giver mere mening at begynde at designe for bæredygtighed lige fra starten - i modsætning til at forsøge at gøre et produkt eller en proces grønnere, efter at den er blevet bygget eller sat på plads. Et andet princip:gør tingene så enkle som muligt, hvad angår antallet af materialer og trin, der er nødvendige for at fuldføre dem. Det er fordi noget mere komplekst er, jo flere ting og energi skal forbruges i løbet af dets livscyklus - tiden fra dens oprettelse til efter at den blev kasseret.

For at finde ud af, hvordan principperne ser ud, når de omsættes til praksis, gå til næste side, hvor vi vil tale om grønne ingeniørteknologier.

Principper for grøn teknik:

[kilde:EPA]

  • Tag en holistisk tilgang til at skabe processer og produkter, brug af systemanalyse, og bruge værktøjer, der hjælper med at bestemme miljøpåvirkningen af ​​en tilgang.
  • Bevar og forbedrer naturlige økosystemer og beskytt samtidig folks sundhed.
  • Tænk på hele livscyklussen, når du konstruerer.
  • Sørg for, at den energi, der går ind og kommer ud af et produkt eller en proces, er sikker og harmløs som muligt.
  • Prøv ikke at nedbryde naturressourcer.
  • Gør alt for at forhindre spild.
  • Udvikle og anvende tekniske løsninger med følsomhed over for den lokale geografi, lokale indbyggeres ønsker og deres kulturer.
  • Opret tekniske løsninger, der går ud over de nuværende eller dominerende; med andre ord, være innovativ for at nå bæredygtighed.
  • Ved udvikling af tekniske løsninger, være proaktiv i at bede om ideer og perspektiver fra alle interessenter, eller mennesker, der i sidste ende vil blive påvirket.
Læs mere

Green Engineering Technologies

Solpaneler integreret i taget på en brandstation ved Houten, nær Utrecht, i Holland. Paul Oomen/Getty Images

Så hvordan ser grøn teknik ud, Nemlig, når det anvendes på ting i den virkelige verden? Chancerne er, at du er omgivet af grønne teknologier, da bæredygtighed er blevet så vigtig en overvejelse i vores liv. Her tager vi et hurtigt kig på de tre store områder, du sandsynligvis vil støde på grønne teknologier.

Kemi

Kemi bringer os så mange bekvemmeligheder i det moderne liv, at det forvirrer sindet:plast, computerchips, brændstof til vores biler, maling og pigmenter, klæbemidler, batterier, og så meget mere. Problemet er, at fremstilling af disse produkter ofte skaber grimme biprodukter, der er giftige for mennesker og miljøet. For at bekæmpe dette, teknologierne inden for grøn kemi anvender "design af kemiske produkter og processer, der reducerer eller eliminerer brug og dannelse af farlige stoffer" [kilde:Great Lakes Green Chemistry Network].

Her er to eksempler:

  • Et selskab, LS9 Inc., har udviklet mikrober, der skaber et brændstof kaldet UltraDiesel. Fremstillet af biomasse, brændstoffet eliminerer giftige forbindelser såsom svovl, benzen og tungmetaller fundet i traditionel petroleumdiesel.
  • Biopesticider bruger ikke-giftige eller mindre giftige kemikalier til at forstyrre skadedyrs livscyklus uden at dræbe ikke-skadedyr og uden at udgøre en fare for arter højere oppe i fødekæden-herunder mennesker.

Bygningskonstruktion

Byggeriet var tidligere berygtet for, hvor meget affald det genererede. Ulige længder på to-fire, skrotgips og alt, hvad der er til overs, efter at en bygning var færdig, ville gå til lossepladsen ved lossepladsen. Hvad mere er, arkitekturen og materialet til bygninger blev ofte optimeret til æstetik og/eller lave startomkostninger, men ikke optimal for effektivitet.

I dag, på den anden side, en Leadership in Energy and Environmental Design (LEED) certificering på en bygning betragtes som et emne af raffinement, miljøforvaltning og smart forretning. Nogle grønne teknologiteknologier til bygninger, du sikkert allerede kender til, omfatter kompakte lysstofrør, energieffektive vinduer og højeffektive varme- og kølesystemer. Men der er andre, der endnu ikke har fanget op og er blevet så bredt vedtaget:

  • "Grønne tage" hjælper med at regulere bygningstemperaturen, kontrollere afstrømning af stormvand og kan endda levere mad til mennesker i form af taghaver
  • Modulær, præfabrikeret hus passer sammen på en byggeplads som et gigantisk Lego-sæt; huset bliver bygget hurtigere, mindre materiale går til spilde, og køberen sparer tusindvis af dollars i forhold til at bygge et traditionelt nyt hjem.
  • Passiv opvarmning og køling bruger bygningens design plus dets orientering til solen og vinden for at holde indetemperaturerne i et behageligt område uden at skulle skrue op for klimaanlægget eller fyre ovnen op.

Automotive

Biler, lastbiler og andre køretøjer er med rette et stort fokus for virksomhedernes grønne ingeniørindsats. Ikke alene bidrager de stærkt til drivhusgasser, der kunstigt opvarmer planeten, men der bruges store ressourcer på at lave dem og vedligeholde dem. Seks Sigma og Lean -metoder og ISO 14001 -styringssystemet sigter mod at gøre fremstillingen mere standardiseret, mindre spild og generelt grønnere.

Hybrid og fuldelektrisk teknologi sigter mod at gøre køretøjer mindre forurenende ved at minimere deres brug af fossile brændstoffer. Selv de materialer, som biler er lavet af, får den grønne tekniske behandling. Mindre og mindre stål går ind i bilkonstruktion, da producenterne ønsker at reducere vægten med lettere materialer som aluminium, plast, og endda kulfiber. De har rigeligt incitament - forbrugerne efterspørger mere effektive køretøjer, da brændstofpriserne pummel deres lommer med stigende regelmæssighed.

For meget mere information om grøn teknik, følg linkene på den næste side.

Masser mere information

relaterede artikler

  • Hvordan driver grøn energi virksomhedens vækst?
  • Hvordan fremmer USA forskning om ren energi?
  • Hvad er den billigste nye alternative energi?
  • Hvad er fordele og ulemper ved hydrogenenergi?
  • Hvad er bæredygtig turisme?

Kilder

  • American Chemistry Society. "12 principper for grøn teknik." (19. april kl. 2011) http://portal.acs.org/portal/acs/corg/content?_nfpb=true&_pageLabel=PP_ARTICLEMAIN&node_id=1415&content_id=WPCP_007505&use_sec=true&sec_url_var=region1&__u04-61a4-61a
  • Miljøstyrelsen. "Grøn teknik." (17. april kl. 2011) http://www.epa.gov/opptintr/greenengineering/index.html
  • Gibney, Kate. "Oprydning ved oprydning." ASEE prisme. Januar 2009. (16. april, 2011) http://www.eng.vt.edu/green/definition
  • Great Lakes Green Chemistry Network. "Hvad er grøn kemi og grøn teknik?" (21. april kl. 2011) http://www.glgc.org/what-green-chemistry
  • Pernick, Ron og Wilder, Clint. "Clean Tech Revolution:Den næste store vækst og investeringsmulighed." Collins. New York. 2007.
  • Rogers, Heather. "Grønt gået forkert:Hvordan vores økonomi undergraver den grønne revolution." Scribner, New York. 2010.
  • Virginia Tech College of Engineering. "Grøn teknik." (19. april kl. 2011) http://www.eng.vt.edu/green