علم شیمی، صنعت پتروشیمی و مدرنیزه شدن زندگی بشر

نوآوری در علم شیمی منافع اقتصادی و اجتماعی بی شماری را به همراه داشته است: زندگی طولانی تر و سالم تر به دلیل پیشرفت های علم پزشکی؛ بهبود استانداردهای زندگی به دلیل کودهای شیمیایی که در تولید محصولات به کار می روند و مواد شیمیایی که در تصفیه آب مورد استفاده قرار می گیرند؛ و دسترسی آنی به اطلاعات در هر نقطه از زمان و مکان به لطف وجود گوشی های هوشمند و سایر دستگاه های هوشمند تنها برخی از فوایدی هستند که نوآوری در علم شیمی نصیب بشر کرده است.

به لطف علم شیمی، محصولات نوآورانه در حال بهبود جهان اطراف ما هستند و باعث می شوند زندگی ما سالم تر، امن تر، پایدارتر و بهره ورتر شود.

علم شیمی در زندگی روزمره ما

از طریق علم شیمی، پایه های اصلی تشکیل دهنده کره زمین، مانند کربن، هیدروژن و اکسیژن، تبدیل به موادی شده اند که به وقوع یک انقلاب در زندگی بشر کمک کرده اند. صنعت پتروشیمی و مواد شیمیایی سالانه بیش از صدها میلیون تن از مواد اولیه طبیعی را به محصولاتی تبدیل می کند که ما در زندگی روزمره خود از آنها استفاده می کنیم. در زیر فهرست کوتاهی از برخی از این محصولات را ملاحظه می کنید که از طریق علم شیمی زندگی بشر را متحول ساخته اند:

نمودار 1- علم شیمی و تحول زندگی بشر

اتومبیل

ارزش مواد شیمیایی به کار رفته در ساخت یک اتومبیل معمولی بیش از 3.000 دلار آمریکا است.

در ساخت یک اتومبیل معمولی حدود 340 پوند وزنی پلاستیک و ترکیبات پلیمری و بیش از 280 پوند وزنی لاستیک، منسوجات و رنگ استفاده شده است. از فوم اورتان به کار رفته در صندلی اتومبیل تا ایربگ های نایلونی تا مایع شیشه پاک کن به کار رفته در شیشه جلوی اتومبیل، عملکرد و ایمنی یک اتومبیل به هزاران محوصل پتروشیمی و شیمیایی بستگی دارد که در ساخت آن به کار رفته است.

فولاد منعطف به کار رفته در بسیاری از کاربردهای اتوماتیک، پلاستیک ها و ترکیبات پلیمری معمولا 50 درصد از حجم وسایل نقلیه سبک را تشکیل می دهند اما تنها 10 درصد وزن آن را به خود اختصاص می دهند، که این امر باعث می شود اتومبیل ها سبک تر شوند و به همین دلیل مصرف سوخت آنها نیز کمتر شود.[1]

تحلیلی که توسط دپارتمان انرژی ایالات متحده آمریکا[2] انجام شده حاکی از این است که به ازای هر 10 درصد کاهش وزن، 6 تا 8 درصد در مصرف سوخت صرفه جویی خواهد شد. بنابراین نه تنها صنعت پتروشیمی به ساخت اتومبیل های بهتر و ایمن تر کمک می کند بلکه راه حل هایی را ارائه می کند که پایداری را بهبود می بخشند.

پوشاک

علم شیمی کمک می کند تا پوشاک بهتر و ایمن تری بپوشیم.

در باشگاه ورزشی، در یک سایت ساختمان سازی یا در محل کار، علم شیمی به ایمنی نیروی کار کمک می کند تا آسیب کمتری از مواد خطرناک و سمی ببیند و همچنین در مقابل ضربه های احتمالی مقاوم تر باشد؛ موادی مانند سرب و پنبه نسوز چنین کارایی دارند. کلاه های ایمنی از پلی اتیلن سنگین یا سایر رزین ها ساخته شده اند. پارچه های پوشانده شده با پلی اورتان بادوام و ضد سائیدگی هستند؛ فناوری نانو به پوشاک این امکان را می دهد تا ضد لکه باشند، و مواد مقاوم در برابر اشعه یو وی از آسیب به پوست در مقابل آفتاب جلوگیری می کنند، به علاوه ویژگی های آنتی باکتریال پارچه ها را نیز در نظر بگیرید که چقدر می تواند در پاکیزگی پوشاک کمک کند.

فیبرهای مقاوم ساخته شده از پلی آمیدهای آروماتیک برای ساخت جلیقه ضد گلوله به کار می روند. بنابراین به لطف علم شیمی ما ضمن اینکه لباس های پاکیزه تر و بهتری می پوشیم، ایمن تر و حتی خوشبو تر نیز هستیم.

تلفن های هوشمند

به ازای هر 3 نفر در جهان یک دستگاه گوشی هوشمند وجود دارد.

و انتظار می رود که این رقم در چند سال آینده به بیش از دو برابر برسد. گوشی های هوشمند امروزی، که بسیار جلوتر از گوشی های همراه دهه 90 و حتی گوشی های هوشمند دهه پیش هستند، انسان ها را قادر ساخته است که همه کارهایشان از دیدن تلویزیون آنلاین تا گرفتن و ویرایش یک فیلم تا اندازه گیری ضربان قلبشان را به راحتی از منزل انجام دهند، فقط با بستن یک ساعت به مچشان یا حتی با استفاده از یک «دستیار مجازی»!

این عصر اطلاعات است، جایی که ارزهای دیجیتال، یادگیری ماشین ها، و محاسبات ابری در میان سایر توسعه هایی که مربوط به چگونگی ذخیره سازی و اشتراک اطلاعات است، همگی فقط و فقط به لطف پیشرفت علم شیمی اتفاق افتاده است.

علم شیمی در ساخت مدارهای الکتریکی به کار می رود؛ پلاستیک ها مقاومت بسیار موثر، قوی و با دوام مورد نیاز این وسایل را فراهم می کنند. در واقع، علم شیمی عصر اطلاعات را ایجاد و آن را حفظ کرده و رو به جلو می برد.

باتری های لیتیومی

باتری های لیتیومی قابل شارژ را علم شیمی خلق کرده است.

باتری های لیتیومی که با استفاده از علم شیمی ساخته شده اند برای ساخت باتری های قابل شارژ اتومبیل ها، لپتاپ ها، گوشی های همراه، MP3 پلیر و غیره  مورد استفاده قرار می گیرند. باتری های لیتیومی همچنین برای کاربردهای نظامی حساس نیز مورد استفاده قرار می گیرند، و در مواردی مانند وسایل قابل کنترل از راه دور، جابجایی سربازها و بهبود پشتیبانی به کار می روند.

قدرت و اندازه باتری های لیتیومی آنها را برای مصارف مصرفی ایده آل می سازند: آنها در گوشی های هوشمند و تبلت ها به کار می روند، از آنها همچنین در دریل های بدون سیم و چراغ قوه ها استفاده می شود. در یک مقیاس بزرگتر باتری های لیتیومی برای برقی کردن همه وسایل از ویلچر گرفته تا وسایل نقلیه هیبریدی و جت های جنگنده و ماهواره ها به کار می روند.