华盛顿2019年6月10日下午5点，美国化学学会（ACS）区举办了2019年绿色化学挑战奖颁奖典礼，该活动由EPA与ACS绿色化学研究所及化学界其它成员共同发起。
绿色化学挑战奖，原美国总统绿色化学挑战奖（Presidential Green Chemistry Challenge Award，PGCCA），是美国国家级奖励，旨在表彰将绿色化学原理融入化学设计，制造和使用化学技术的人或团体。从2018年开始，特朗普政府将“总统绿色化学挑战奖“这项重要计划的资金归零。至此，美国化学学会（ACS）绿色化学研究所（GCI）宣布开设2018年绿色化学挑战奖。
绿色化学挑战奖分为：绿色合成路线奖（Greener Synthetic Pathways）、绿色反应条件奖（Greener Reaction Conditions）、绿色化学品设计奖（The Design of Greener Chemicals）、小企业奖（Small Business）、学术奖（Academic）5项。
2019年绿色化学挑战奖共四项，获奖者为：
1)默克（Merck＆Co）公司——绿色合成途径奖
The Merck & Co. team accepting their award from Alexandra Dunn
获奖原因：创新绿色未来：为Zerbaxa 开发绿色和可持续制造工艺。
默克研究实验室因重新设计抗生素ZerbaxaTM的生产而获得认可。重新设计的关键是基于结晶的净化工艺，将工艺质量指数降低75％，将原材料成本降低50％，并使总产量提高50％以上。默克估计，新工艺每年可节约约370万加仑的水，并将碳足迹和能源使用量分别减少50％和38％。
技术摘要：
Ceftolozane sulfate是ZerbaxaTM的头孢菌素抗生素成分，用于治疗革兰氏阴性细菌感染，这些感染已经对常规抗生素产生抗药性，尤其是尿路和腹腔内感染。硫酸头孢唑烷的现有制造工艺包括三个阶段，包括使用危险化学品，不可接受的高工艺质量指数，长循环时间和低产率。
默克公司在合成化学和工艺开发方面实现了创新，从而实现了真正可持续的第二代硫酸头孢唑烷生产路线。可持续发展过程的关键是基于结晶的纯化，其发明消除了传统观点，即色谱法是唯一能够纯化β-内酰胺抗生素的方法。
这种基于可持续结晶的净化工艺的发现带来了革命性的新工艺，将工艺质量指数降低了75％，原材料成本降低了50％，总产量提高了50％以上。默克估计，新工艺每年可节约约370万加仑的水，相当于每年约21,000人的足够饮用水。此外，生命周期评估数据显示，预计新工艺将通过将碳足迹和能源使用量分别减少50％和38％来减少对环境的影响。
该专利工艺于2018年在美国和欧盟成功实施，演示，提交和批准，目前正在商业规模上用于生产Zerbaxa TM的硫酸头孢唑烷。
2）WSI——绿色反应条件奖
Alexandra Dunn presents the WSI team with their award for TRUpath™
获奖原因：TRUpath TM
WSI因开发TRUpath TM而获得认可，TRUpath TM是传统的使用苛刻和有害化学品的商业洗涤技术的成功替代品。TRUpath TM使用更多可生物降解的表面活性剂，并消除洗涤配方中的磷酸盐，使其毒性降低。 TRUpath ™清洁剂可防止石油烃排放到废水中约200,000磅/年，并减少整体洗衣废水排放量超过130万磅/年。此外，全国每年的天然气使用量减少了510多万个，每年节省了5.45亿加仑的水。
技术摘要：
传统商业洗涤技术使用了苛刻和有害的化学品，例如氢氧化钠，磷酸钠或磷酸钾，以及基于壬基酚乙氧基化物的表面活性剂。洗涤剂中的磷酸盐会导致淡水藻类大量繁殖，这些大量繁殖对其他水生生物有毒并且会消耗水中的氧气。
WSI的TRUpathTM技术提供了成功的替代品，总体上易于生物降解，对环境的毒性较小。TRUpath TM使用易于生物降解的直链醇乙氧基化物替代壬基酚乙氧基化物的清洁剂。TRUpath TM还使用不含EDTA和磷酸盐的助洗剂和基于酶的助推剂。此外，TRUpathTM工艺在比传统洗衣配方更低的温度下工作，这降低了能耗并缩短了周期时间，这意味着更少的机器工作时间。
WSI的TRUpathTM技术于2018年商业化。这种洗衣系统的使用已经取代了近3000万磅基于壬基酚乙氧基化物的洗涤剂。此外，TRUpathTM清洁剂可防止石油烃排放到废水中约200,000磅/年，并减少整体洗衣废水排放量超过130万磅/年。从洗衣店中去除磷酸盐减少了磷酸盐通过废水排放到环境中150万磅/年，并且去除EDTA使EDTA排放减少了104,000磅/年。此外，全国每年使用的天然气减少了510多万个，每年节省了5.45亿加仑的水。
3）Kalion, Inc. ——小型企业奖
The Kalion, Inc. team receiving their award from Alexandra Dunn
获奖原因：微生物生产高纯度葡萄糖酸，用于多种用途。
Kalion，Inc.与麻省理工学院合作，正在认证第一个生产葡萄糖酸的微生物发酵工艺的商业化，这提供了用生物可降解、无毒、糖衍生的产品替代环境污染化学品的可能性。Kalion最初将其用作水处理厂的缓蚀剂。
技术摘要：
由于传统化学方法的苛刻，毒性和非选择性，通过发酵生产葡糖二酸一直是人们寻求的技术。2004年能源部的一份报告强调了葡萄糖酸的潜力，它被评为生物质最具增值化学品。由于化学品的安全和经济生产方面的挑战，其潜力从未实现。
Kalion，Inc.正在商业化第一个生产葡萄糖酸的微生物发酵过程。Kalion采用一种新颖的生物合成途径，在大肠杆菌表达来自不同生物体三种酶：肌醇肌醇-1-磷酸合酶（INO1），肌醇肌醇加氧（MIOX），和糖醛酸脱氢酶（UDH）。表达MIOX和udh基因（但不是INO1）允许肌醇转化为葡糖二酸，从而绕过中枢代谢并导致产率接近100％。完整途径的表达，包括INO1，允许通过关键的细胞中间体葡萄糖-6-磷酸从葡萄糖产生葡糖二酸。
Kalion的发酵工艺解决了传统化学方法的挑战，并能够生产高纯度，低成本的葡萄糖酸。现在可能的葡萄糖酸的最终用途包括水处理，聚合物配方的添加剂，活性药物成分的赋形剂，洗涤剂工业的螯合剂，混凝土外加剂和道路盐的腐蚀抑制剂。
Kalion最初专注于在水处理应用中使用葡萄糖酸作为腐蚀抑制剂，这将取代磷酸盐处理程序。来自水处理废水的磷酸盐点源是众所周知的水生生态系统环境污染物。相反，葡萄糖酸以良性方式降解，并且可以无限制地有效地用于水系统中。在全面生产中，葡萄糖酸可以作为水处理中磷酸盐的完全替代品。这是价值数十亿美元的葡萄糖酸可寻址市场之一。Kalion基于发酵的方法使通过这种绿色化学方法创造的葡萄糖酸达到了顶级增值化学品报告所设想的全部潜力。
4）纽约城市大学Sanjoy Banerjee教授——学术奖
Alexandra Dunn gives Professor Sanjoy Banjeree his award, joined by his team of collaborators
获奖原因：用于电网存储应用的可充电碱性Zn-MnO2电池
Banerjee教授与桑迪亚国家实验室，布鲁克海文国家实验室和城市电力公司合作， 制造了可充电的锌 - 二氧化锰电池，可以充电数千次而不会显着降低容量。这些电池没有锂离子或铅酸电池的一些限制，并且使用丰富且已经使用的材料。将这项技术转变为电网规模的可充电系统将使革命性的低成本绿色技术能够满足美国电网的关键需求。
技术摘要：
锌（Zn）和二氧化锰（MnO2）是具有高能量密度\低成本和已建立安全特性的电化学储能材料。Zn和MnO2 在美国和加拿大供应充足。这些材料是目前主导一次性电池市场的主要（非可充电）碱性电池的关键部件。将这项技术转变为电网规模的可充电系统将使革命性的、低成本的绿色技术能够满足美国关键的电网需求。但是，在一次性碱性电池中使用的传统化学物质将导致电活性组分不可逆降解，这使得它们不适于可再充电的电网规模能量存储系统所需的数千次充电/放电循环。
纽约城市大学 - 能源研究所（CUNY-EI）最近取得了一项突破，利用化学掺杂剂（如铜离子）稳定这些电池中的MnO2阴极，使其能够在不降低容量的情况下进行数千次充电。 同时，已经在用电极和电解质添加剂构造和稳定Zn阳极方面取得了进展，所述电极和电解质添加剂允许充分利用电池容量，同时减轻降低Zn阳极寿命的问题，例如枝晶形成，形状变化和钝化。由此产生的电池的能量密度接近200Wh/L和生命周期CO2排放量与铅酸电池相当。电池也没有锂离子和铅酸电池的温度限制。它们具有水性化学物质，不易燃，并且使用丰富且已在现有供应链中使用的材料。
Urban Electric Power在纽约州珠江市建立了一个中试规模的制造工厂，并正在将CUNY-EI开发的电池技术商业化。当在大批量生产制造，可以制造用于<$50/kWh时的电池中，利于再生能源发电的扩张和CO2减少。例如，存储由可再生能源产生的20％的能量允许工厂将这些可再生能源用于基本负荷生成，通常是以连续速率供应的最小电力，进一步取代传统发电。这转化每年额外减少CO20.4G吨。
https://communities.acs.org/community/science/sustainability/green-chemistry-nexus-blog/blog/
https://www.epa.gov/greenchemistry/green-chemistry-challenge-winners
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