Akademinės bendruomenės ir pramonės chemikai diskutuoja apie tai, kas kitais metais pateks į antraštes

6 ekspertai prognozuoja dideles chemijos tendencijas 2023 m

Akademinės bendruomenės ir pramonės chemikai diskutuoja apie tai, kas kitais metais pateks į antraštes

Kreditas: Will Ludwig / C&EN / Shutterstock

MAHER EL-KADY, VYRIAUSIAS TECHNOLOGIJOS PAREIGŪNAS, NANOTECH ENERGY IR ELEKTROCHEMIKAS, KALIFORNIJOS UNIVERSITETAS, LOS ANDŽELAS

Kreditas: Maher El-Kady sutikimas

„Siekiant panaikinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir sumažinti anglies dvideginio išmetimą, vienintelė reali alternatyva yra elektrifikuoti viską nuo namų iki automobilių.Per pastaruosius kelerius metus patyrėme didelių laimėjimų kurdami ir gamindami galingesnes baterijas, kurios, kaip tikimasi, dramatiškai pakeis mūsų kelionių į darbą ir draugų bei šeimos lankymo būdą.Norint užtikrinti visišką perėjimą prie elektros energijos, reikia toliau gerinti energijos tankį, įkrovimo laiką, saugą, perdirbimą ir kilovatvalandės kainą.Galima tikėtis, kad 2023 m. baterijų tyrimai toliau augs, nes vis daugiau chemikų ir medžiagų mokslininkų dirbs kartu, kad padėtų į kelius išleisti daugiau elektromobilių.

KLAUS LACKNERIS, ARIZONOS VALSTYBINIO UNIVERSITETO NEIGIAMOSIOS ANGLIES IŠMETIMO CENTRO DIREKTORIAUS

Kreditas: Arizonos valstijos universitetas

„Nuo COP27 [tarptautinės aplinkosaugos konferencijos, vykusios lapkritį Egipte], 1,5 °C klimato tikslas tapo sunkiai suprantamas, pabrėžiant anglies šalinimo poreikį.Todėl 2023 m. bus pažanga tiesioginio gaudymo iš oro technologijose.Jie suteikia galimybę keisti neigiamą išmetamųjų teršalų kiekį, tačiau yra per brangūs anglies atliekų tvarkymui.Tačiau tiesioginis oro gaudymas gali prasidėti mažu ir augti skaičiumi, o ne dydžiu.Kaip ir saulės baterijos, tiesioginio oro gaudymo įrenginiai gali būti gaminami masiškai.Masinė gamyba parodė, kad sąnaudos sumažėjo dydžiu.2023 m. gali pasiūlyti žvilgsnį, kuri iš siūlomų technologijų gali pasinaudoti masinės gamybos sąnaudų mažinimu.

RALPH MARQUARDT, VYRIAUSIAS INOVACIJŲ PAREIGŪNAS, EVONIK INDUSTRIES

Kreditas: Evonik Industries

„Klimato kaitos sustabdymas yra pagrindinė užduotis.Tai gali būti sėkminga tik tada, jei naudosime žymiai mažiau išteklių.Tam būtina tikra žiedinė ekonomika.Chemijos pramonės indėlis į tai apima novatoriškas medžiagas, naujus procesus ir priedus, kurie padeda perdirbti jau panaudotus produktus.Dėl jų mechaninis perdirbimas tampa veiksmingesnis ir įgalinamas prasmingas cheminis perdirbimas net ir ne tik pirolizės atveju.Norint paversti atliekas vertingomis medžiagomis, reikia chemijos pramonės patirties.Realiame cikle atliekos yra perdirbamos ir tampa vertinga žaliava naujiems produktams.Tačiau turime būti greiti;mūsų naujovės reikalingos dabar, kad ateityje būtų galima sukurti žiedinę ekonomiką.

SARAH E. O'CONNOR, MAX PLANKO CHEMINĖS EKOLOGIJOS INSTITUTO GAMTOS PRODUKTŲ BIOSINTEZĖS katedros direktorė

Kreditas: Sebastianas Reuteris

„-Omics“ metodai naudojami genams ir fermentams, kuriuos bakterijos, grybai, augalai ir kiti organizmai naudoja sudėtingiems natūraliems produktams sintetinti, atrasti.Tada šie genai ir fermentai gali būti naudojami, dažnai kartu su cheminiais procesais, kuriant aplinkai nekenksmingas biokatalitines gamybos platformas daugybei molekulių.Dabar galime atlikti „-omiką“ viename langelyje.Prognozuoju, kad pamatysime, kaip vienos ląstelės transkriptomika ir genomika pakeis greitį, kuriuo randame šiuos genus ir fermentus.Be to, dabar įmanoma vienos ląstelės metabolomika, leidžianti išmatuoti cheminių medžiagų koncentraciją atskirose ląstelėse, o tai suteikia mums daug tikslesnį vaizdą apie tai, kaip ląstelė veikia kaip cheminių medžiagų gamykla.

RICHMONDAS SARPONGAS, ORGANINIS CHEMIKAS, KALIFORNIJOS UNIVERSITETAS, BERKELEY

Kreditas: Niki Stefanelli

„Geresnis organinių molekulių sudėtingumo supratimas, pavyzdžiui, kaip atskirti struktūrinį sudėtingumą ir sintezės lengvumą, ir toliau atsiras dėl mašininio mokymosi pažangos, o tai taip pat paspartins reakcijos optimizavimą ir prognozavimą.Ši pažanga paskatins naujus būdus galvoti apie cheminės erdvės įvairinimą.Vienas iš būdų tai padaryti yra pakeisti molekulių periferiją, o kitas – paveikti molekulių branduolio pokyčius redaguojant molekulių skeletus.Kadangi organinių molekulių šerdis susideda iš stiprių ryšių, tokių kaip anglies-anglies, anglies-azoto ir anglies-deguonies ryšiai, manau, kad padaugės metodų, skirtų tokio tipo ryšiams funkcionalizuoti, ypač neįtemptose sistemose.Fotoredokso katalizės pažanga taip pat greičiausiai prisidės prie naujų skeleto redagavimo krypčių.

ALISON WENDLANDT, MASACHUSETTS TECHNOLOGIJOS INSTITUTO organinis chemikas

Kreditas: Justin Knight

„2023 m. organiniai chemikai ir toliau stums selektyvumo kraštutinumus.Tikiuosi tolesnio redagavimo metodų, siūlančių atomo lygio tikslumą ir naujų makromolekulių pritaikymo įrankių, augimo.Mane ir toliau įkvepia kadaise buvusių technologijų integravimas į organinės chemijos priemonių rinkinį: biokatalitinės, elektrocheminės, fotocheminės ir sudėtingos duomenų mokslo priemonės tampa vis labiau standartinės kainos.Tikiuosi, kad metodai, naudojantys šias priemones, dar labiau klestės ir suteiks mums chemijos, kurios niekada neįsivaizdavome.

Pastaba: visi atsakymai buvo išsiųsti el. paštu.