Хемичарите во академијата и индустријата дискутираат за тоа што ќе биде на насловните страници следната година

6 експерти ги предвидуваат големите трендови во хемијата за 2023 година

Хемичарите во академијата и индустријата дискутираат за тоа што ќе биде на насловните страници следната година

Заслуга: Вил Лудвиг/C&EN/Shutterstock

МАХЕР ЕЛ-КАДИ, ГЛАВЕН ДИРЕКТОР ЗА ТЕХНОЛОГИЈА, НАНОТЕХНОЛОГИЈА ЕНЕРГИЈА И ЕЛЕКТРОХЕМИЧАР, УНИВЕРЗИТЕТ ВО КАЛИФОРНИЈА, ЛОС АНЏЕЛЕС

Автор: Љубезност на Махер Ел-Кади

„За да ја елиминираме нашата зависност од фосилни горива и да ги намалиме нашите емисии на јаглерод, единствената вистинска алтернатива е да електрифицираме сè, од домови до автомобили. Во последните неколку години, доживеавме големи откритија во развојот и производството на помоќни батерии за кои се очекува драматично да го променат начинот на кој патуваме на работа и ги посетуваме пријателите и семејството. За да се обезбеди целосен премин кон електрична енергија, сè уште се потребни понатамошни подобрувања во густината на енергијата, времето на полнење, безбедноста, рециклирањето и цената по киловат час. Може да се очекува истражувањето на батериите дополнително да расте во 2023 година, со зголемен број хемичари и научници за материјали кои работат заедно за да помогнат во ставањето повеќе електрични автомобили на патот.“

КЛАУС ЛАКНЕР, ДИРЕКТОР, ЦЕНТАР ЗА НЕГАТИВНИ ЕМИСИИ НА ЈАГЛЕРОД, ДРЖАВЕН УНИВЕРЗИТЕТ ВО АРИЗОНА

Кредит: Државен универзитет во Аризона

„Од COP27 [меѓународната конференција за животна средина одржана во ноември во Египет], целта за климата од 1,5 °C стана неостварлива, нагласувајќи ја потребата за отстранување на јаглеродот. Затоа, во 2023 година ќе видиме напредок во технологиите за директно зафаќање на воздух. Тие обезбедуваат скалабилен пристап кон негативните емисии, но се премногу скапи за управување со отпад од јаглерод. Сепак, директното зафаќање на воздух може да започне со мали димензии и да расте по број, а не по големина. Исто како и соларните панели, уредите за директно зафаќање на воздух би можеле да се произведуваат масовно. Масовното производство покажа намалување на трошоците за редови на големина. 2023 година може да понуди увид во тоа која од понудените технологии може да ги искористи намалувањата на трошоците својствени за масовното производство.“

РАЛФ МАРКАРТ, ГЛАВЕН ДИРЕКТОР ЗА ИНОВАЦИИ, ЕВОНИК ИНДУСТРИС

Кредит: Евоник Индустрис

„Стопирањето на климатските промени е голема задача. Може да успее само ако користиме значително помалку ресурси. Вистинска кружна економија е од суштинско значење за ова. Придонесите на хемиската индустрија во ова вклучуваат иновативни материјали, нови процеси и адитиви кои помагаат да се отвори патот за рециклирање на производи што веќе се користени. Тие го прават механичкото рециклирање поефикасно и овозможуваат значајно хемиско рециклирање дури и надвор од основната пиролиза. Претворањето на отпадот во вредни материјали бара експертиза од хемиската индустрија. Во реален циклус, отпадот се рециклира и станува вредна суровина за нови производи. Сепак, мора да бидеме брзи; нашите иновации се потребни сега за да се овозможи кружната економија во иднина.“

САРА Е. О’КОНОР, ДИРЕКТОР, ОДДЕЛ ЗА БИОСИНТЕЗА НА ПРИРОДНИ ПРОИЗВОДИ, ИНСТИТУТ ЗА ХЕМИСКА ЕКОЛОГИЈА „МАКС ПЛАНК“

Заслуга: Себастијан Ројтер

„Техниките „-омика“ се користат за откривање на гените и ензимите што бактериите, габите, растенијата и другите организми ги користат за синтетизирање на сложени природни производи. Овие гени и ензими потоа можат да се користат, често во комбинација со хемиски процеси, за развој на еколошки биокаталитички платформи за производство на безброј молекули. Сега можеме да правиме „-омика“ на една клетка. Предвидувам дека ќе видиме како транскриптомијата и геномијата на единечни клетки ја револуционизираат брзината со која ги наоѓаме овие гени и ензими. Покрај тоа, метаболомијата на единечни клетки сега е можна, што ни овозможува да ја мериме концентрацијата на хемикалии во поединечни клетки, давајќи ни многу попрецизна слика за тоа како клетката функционира како хемиска фабрика.“

РИЧМОНД САРПОНГ, ОРГАНСКИ ХЕМИЧАР, УНИВЕРЗИТЕТ ВО КАЛИФОРНИЈА, БЕРКЛИ

Заслуга: Ники Стефанели

„Подобро разбирање на сложеноста на органските молекули, на пример како да се направи разлика помеѓу структурната сложеност и леснотијата на синтеза, ќе продолжи да произлегува од напредокот во машинското учење, што исто така ќе доведе до забрзување во оптимизацијата и предвидувањето на реакциите. Овие достигнувања ќе доведат до нови начини за размислување за диверзификација на хемискиот простор. Еден начин да се направи ова е преку правење промени на периферијата на молекулите, а друг е да се влијае на промените во јадрото на молекулите со уредување на скелетите на молекулите. Бидејќи јадрата на органските молекули се состојат од силни врски како што се врски јаглерод-јаглерод, јаглерод-азот и јаглерод-кислород, верувам дека ќе видиме раст на бројот на методи за функционализација на овие типови врски, особено во ненапрегнати системи. Напредокот во фоторедокс катализата, исто така, веројатно ќе придонесе за нови насоки во уредувањето на скелетот.“

Алисон Вендландт, органски хемичар, Институт за технологија во Масачусетс

Заслуга: Џастин Најт

„Во 2023 година, органските хемичари ќе продолжат да ги поместуваат екстремите на селективноста. Очекувам понатамошен раст на методите за уредување кои нудат прецизност на атомско ниво, како и нови алатки за прилагодување на макромолекули. Продолжувам да бидам инспириран од интеграцијата на некогаш соседните технологии во комплетот алатки за органска хемија: биокаталитичките, електрохемиските, фотохемиските и софистицираните алатки за наука за податоци стануваат сè постандардна храна. Очекувам методите што ги користат овие алатки дополнително да процветаат, носејќи ни хемија што никогаш не сме ја замислувале како можна.“

Забелешка: Сите одговори беа испратени преку е-пошта.