中國儲能網(wǎng)訊：大家都在談技術創(chuàng)新，搞應用拓展，很少會有人關注石墨烯產(chǎn)業(yè)的污染問題。主要有以下三個方面，其中生產(chǎn)過程中的污染是最普遍的問題。
1、生產(chǎn)過程中的污染（高耗水、產(chǎn)廢酸）
嚴格意義上講，國內(nèi)大部分企業(yè)做的東西只能叫“少層石墨”，談不上是石墨烯。主要是以石墨粉為原料，采用氧化還原法的技術路線。
氧化還原法的生產(chǎn)過程中會使用硫酸，一般每生產(chǎn)一噸石墨烯，需要消耗40~50噸硫酸，產(chǎn)生待處理的廢酸80~100噸（膨脹石墨一噸需兩噸硫酸，已經(jīng)存在污染問題），120~150噸新鮮水，如果大量的廢酸水處理不好，將會對土壤、地下水等造成嚴重污染。
采用這種技術路線的代表企業(yè)是常州第六元素，這種路線的致命缺點是廢酸處理的成本極高，國家規(guī)定，廢酸必須交由有危廢處理資質(zhì)的公司處理，廢酸處理費用400元/噸，由此測算每生產(chǎn)一噸石墨烯花在廢酸處理上的費用就有32000元~40000元，這個費用是相當高的，石墨烯生產(chǎn)過程中三廢處理成本占到總成本10%左右，1990年，美國經(jīng)濟學家托比將污染消減成本占生產(chǎn)總成本1.85%以上的產(chǎn)業(yè)歸為污染密集型產(chǎn)業(yè)，可以想見10%的治污成本是有多恐怖。
另外石墨烯具有絮狀輕飄性質(zhì)，還存在粉塵污染問題，在運輸和保存上也會帶來麻煩。但是大部分企業(yè)只做到“氧化石墨烯”這一步，以漿料或者半固體狀作為成熟產(chǎn)品出售，不再進行還原，這種解決方案可以一定程度避免粉塵污染。
從單位產(chǎn)品排污強度和水資源消耗強度角度看，氧化還原法有點類似鈦白粉行業(yè)，采用傳統(tǒng)硫酸法工藝，生產(chǎn)一噸鈦白粉消耗新鮮水100至150噸，同時產(chǎn)生濃度為20%的廢硫酸8噸、酸性廢水100噸，鈦白粉已經(jīng)列入“高污染、高環(huán)境風險”產(chǎn)品名錄。
目前實際情況是，石墨烯行業(yè)的環(huán)境污染問題并不突出。原因是有一定規(guī)模的企業(yè)少、產(chǎn)能上不去，另一個原因是大部分企業(yè)沒有天天開工，不過一旦應用突破，石墨烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可能一日千里，到時候污染問題會凸顯。
2、石墨烯的生物安全性
石墨烯的生物安全性問題始于鋒利的石墨烯邊緣可能會切開細胞，進入細胞內(nèi)部，且不會被人體分解。
目前，關于人類長期接觸石墨烯的影響還沒有數(shù)據(jù)支持，有些關于石墨烯藥物載體的文獻指出，石墨烯鋸齒邊緣并不會輕易刺穿細胞膜，反而是太大石墨烯顆粒無法排出體外比較嚴重。筆者認為，石墨烯性質(zhì)穩(wěn)定，且不會被人體分解，如果可以順利排出體外，是不會有生物安全性問題。
3、石墨烯或富集毒物
石墨烯擁有巨大的比表面積2630m2/g，但是這一特性是把雙刃劍，好處是用作吸附材料，效果是活性炭的數(shù)倍；壞處是有可能富集毒物，影響污染物的遷移和分解。美國加利福尼亞大學相關人員研究了石墨烯進入水體的環(huán)境風險，研究發(fā)現(xiàn)，在類似地表水的液體中，氧化石墨烯會吸附到正在腐爛的植物和動物產(chǎn)生的有機物上，然后隨著它們漂浮，那么，這些石墨烯進入動物和人體內(nèi)的概率會大大增加。
我國從事石墨烯生產(chǎn)業(yè)務的企業(yè)數(shù)量為533家，技術路線多為氧化還原法，使用強酸作為氧化劑，不可避免面臨環(huán)境污染問題，2017年，史上最嚴環(huán)保法、最高罰單、大氣污染防治法等一波又一波環(huán)保風暴席卷整個化工行業(yè)，石墨烯行業(yè)也難于幸免。做好三廢處理，通過相關部門檢測固然重要，但是從產(chǎn)業(yè)鏈上游出發(fā)開發(fā)一種更綠色環(huán)保的石墨烯生產(chǎn)方法，似乎能從源頭上解決問題。
責編：杉杉
