实验室浪费的能源和水很快就会超过家庭的使用量

图为三位科学家拔下两个插头

来源:©M-H Jeeves

停止浪费能源

当你打开报纸、打开电视或使用社交媒体时,你不可能不想到我们这个时代的决定性问题:气候危机的后果。从海平面上升、温室气体排放增加到全球平均气温上升,比以往任何时候都更加明显的是,为了子孙后代维持这个星球,人类必须做出改变,减缓全球变暖进程。对于科学家来说,这种责任比许多人想象的要近得多。

在化学实验室工作的人知道,一天的工作需要使用的机器和化学制品和玻璃器皿一样多。从称量、搅拌到加热和清洗,我们为最小的任务使用了大量的能源和水。

随着时间的推移,当我在我的合成化学博士项目中工作时,使用一系列专业的实验室设备已经成为我的第二天性。伴随熟悉而来的是自满。我注意到自己整夜都不加思索地开着设备。一天早上,我走进实验室,发现我把冷水龙头放在了一个闲置的冷凝器里,我意识到我唯一担心的是让我的通风柜进水,完全没有考虑我刚才浪费了多少水。我对自己说,我让多少个水龙头开了好几天而没有注意到?我有多少次整夜都开着电器,而世界上有多少其他大学的学生今晚也会这样做?

由于在实验室工作的人比在办公室工作的人消耗更多的能源和水,我认为我们更好地了解我们的能源和水的消耗是非常重要的,这样我们就可以尽自己的一份力量来减少使用。我发现它可以帮助比较实验室的使用和普通的家庭活动。例如,考虑任何化学反应的第一部分:称出试剂,这通常是在电分析天平上完成的。我工作的实验室有四个这样的天平,没有一个是为了保持恒温而在夜间关闭的。如果是的话,我们每年节省的能源就相当于把一个水壶烧开420次。

由于一夜之间关闭分析天平会影响仪器的校准,很明显,实验室内部的一些能源使用是不可避免的。由于为了研究必须做出妥协,因此确定在其他领域减少能源使用的机会至关重要。

化学反应通常是搅拌以促进溶解,加热以给予系统足够的能量进行反应,这两个都是使用磁力搅拌器热板来实现的。忘记关开关是很容易的,但是忘记关一个晚上的搅拌炉浪费的能量足以让洗衣机运转15次以上。仅在我的实验室里,就有14名研究生从事合成工作,每个人都有两个电炉,所以能源消耗很快就会增加。

但造成精力浪费的不仅仅是健忘。在合成实验室中,大多数通风柜都装有施伦克线:用于空气和湿度敏感反应的设备,使化学家可以在向系统中引入惰性气体和使用真空泵降低压力之间轻松切换。化学家经常在早上建立他们的Schlenk线,并在一天中偶尔使用它。有时,他们甚至可能只使用一次,直到一天结束时仍然不拆卸它。真空泵在组装过程中一直开着,所以在整个工作日(8小时)不使用生产线,浪费的能量相当于烤220块面包。

在实验室里浪费的不仅仅是能量。大多数化学家都熟悉回流装置:冷水通过连接到玻璃冷凝器底部的管道,沿着装置向上流到水槽中。根据流速的不同,估计这个过程每分钟可以使用1到4升水。这意味着当我晚上忘记关水龙头时,我可能浪费了多达5760升水。当我意识到这个数值是普通家庭每天用水量的30倍多时,我知道必须做出改变。

正如所有与家庭使用的比较所显示的那样,我们必须跟踪我们在实验室的能源消耗和水的使用,并将两者最小化。一个简单的开始方法是确保你没有使用不必要的设备。在我工作的实验室里,我所在的小组实行了一条规定,最后一个工作的研究人员在下班前必须检查所有设备是否关闭,这让我们所有人都养成了更认真的态度。

虽然气候变化可能是不可避免的,但我们每个人都可以开始采取行动来减缓这种变化。如果我们要在拯救地球的战斗中获胜,我们都必须发挥自己的作用——研究人员也是如此。