实验室里浪费的能源和水很快就会超过家用

图为三位科学家拔掉两个插头

来源:©M-H Jeeves

不要再浪费能源了

当你打开报纸、打开电视或使用社交媒体时,总会想起我们这个时代的决定性问题——气候危机——的后果。海平面上升、吸热温室气体排放不断增加、全球平均气温上升,这些都比以往任何时候都更加明显地表明,要为子孙后代维持地球,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更接近他们的家。

那些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品和玻璃器皿一样多。从称重、搅拌到加热、洗涤,我们用大量的能源和水来完成最小的任务。

随着时间的推移,在我的合成化学博士项目中,使用一系列专门的实验室设备已经成为我的第二天性。随着熟悉而来的是自满。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一个没用过的冷凝器上,我意识到我唯一担心的是把我的通风柜淹了,完全不顾我刚才浪费了多少水。我对自己说,有多少水龙头开了好几天我都没注意到?有多少次我让电器整夜开着,又有多少世界各地的学生今晚也会这么做?

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。我发现将实验室使用情况与普通家庭活动进行比较会有所帮助。例如,考虑任何化学反应的第一部分:称量试剂,这通常是在电子分析天平上完成的。我工作的实验室有四个这样的天平,为了保持恒定的温度,没有一个是在晚上关闭的。如果是这样的话,我们每年节省的能源就相当于把一个水壶烧开420次。

由于夜间关闭分析天平会影响仪器的校准,很明显,实验室内的一些能源使用是不可避免的。由于为了研究必须作出妥协,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,加热以使系统有足够的能量进行反应,这两者都是使用磁力搅拌热板实现的。忘记关开关是很容易的事,但是忘记关搅拌器加热板一晚上所浪费的能量足以让一台洗衣机运转超过15次。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,所以能量消耗很快就会增加。

但浪费精力的不仅仅是健忘。在合成实验室里,大多数的通风柜都有一条施伦克线:用于空气和水分敏感反应的设备,化学家可以很容易地在向系统中引入惰性气体和使用真空泵降低压力之间切换。化学家经常会在早上建立他们的施伦克生产线,然后在一天中偶尔使用它。有时他们甚至只使用一次,直到一天结束才拆解它。真空泵在组装的时候一直开着,所以让你的生产线在整整8小时的工作时间里闲置,浪费的能量相当于烤220块面包所消耗的能量。

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:冷水流经连接到玻璃冷凝器底部的管子,顺着装置向上流入水槽。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人每天用水量的30多倍时,我知道有些事情必须改变。

正如所有与家庭使用的比较所表明的那样,我们必须在实验室中跟踪我们的能源消耗和水的使用,并尽量减少两者。一个简单的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,我的团队实施了一项规定,即最后一个工作的研究人员必须在一天结束前检查所有设备是否关闭,这给我们所有人灌输了一种更加认真的态度。

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,我们都必须发挥我们的作用——研究人员也一样。