Hemičari iz akademske zajednice i industrije raspravljaju o tome šta će biti na naslovnicama sljedeće godine

Šest stručnjaka predviđa velike trendove hemije za 2023

Hemičari iz akademske zajednice i industrije raspravljaju o tome šta će biti na naslovnicama sljedeće godine

Zasluge: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, GLAVNI OFER ZA TEHNOLOGIJU, NANOTEH ENERGETIKA I ELEKTROHEMIJAR, UNIVERZITET U KALIFORNIJI, LOS ANĐELES

Zasluge: Ljubaznošću Mahera El-Kadyja

“Kako bismo eliminirali našu ovisnost o fosilnim gorivima i smanjili emisije ugljika, jedina prava alternativa je elektrifikacija svega, od kuća do automobila.U posljednjih nekoliko godina doživjeli smo velike pomake u razvoju i proizvodnji snažnijih baterija od kojih se očekuje da će dramatično promijeniti način na koji putujemo na posao i posjećujemo prijatelje i porodicu.Da bi se osigurao potpuni prijelaz na električnu energiju, i dalje su potrebna daljnja poboljšanja gustine energije, vremena punjenja, sigurnosti, recikliranja i cijene po kilovat satu.Može se očekivati ​​da će istraživanje baterija dalje rasti u 2023. uz sve veći broj hemičara i naučnika za materijale koji rade zajedno kako bi pomogli da se više električnih automobila stavi na put.”

KLAUS LACKNER, DIREKTOR, CENTAR ZA NEGATIVNE EMISIJE UGLJENIKA, DRŽAVNI UNIVERZITET ARIZONE

Zasluge: Arizona State University

„Od COP27, [međunarodne ekološke konferencije održane u novembru u Egiptu], klimatski cilj od 1,5 °C postao je nedostižan, naglašavajući potrebu za uklanjanjem ugljika.Zbog toga će 2023. godine vidjeti napredak u tehnologijama direktnog hvatanja zraka.Oni pružaju skalabilan pristup negativnim emisijama, ali su preskupi za upravljanje ugljičnim otpadom.Međutim, direktno hvatanje zraka može početi s malim i rasti u broju, a ne u veličini.Baš kao i solarni paneli, uređaji za direktno hvatanje zraka mogli bi se masovno proizvoditi.Masovna proizvodnja je pokazala smanjenje troškova za redove veličine.2023. može ponuditi uvid u to koja od ponuđenih tehnologija može iskoristiti prednosti smanjenja troškova svojstvenih masovnoj proizvodnji.”

RALPH MARQUARDT, GLAVNI DIREKTNIK ZA INOVACIJE, EVONIK INDUSTRIES

Zasluge: Evonik Industries

“Zaustavljanje klimatskih promjena je glavni zadatak.Može uspjeti samo ako koristimo znatno manje resursa.Za to je neophodna prava kružna ekonomija.Doprinos hemijske industrije ovome uključuje inovativne materijale, nove procese i aditive koji pomažu da se otvori put za recikliranje proizvoda koji su već korišćeni.Oni čine mehaničko recikliranje efikasnijim i omogućavaju smisleno hemijsko recikliranje čak i izvan osnovne pirolize.Pretvaranje otpada u vrijedne materijale zahtijeva stručnost hemijske industrije.U stvarnom ciklusu, otpad se reciklira i postaje vrijedna sirovina za nove proizvode.Međutim, moramo biti brzi;naše inovacije su sada potrebne kako bismo omogućili kružnu ekonomiju u budućnosti.”

SARAH E. O'CONNOR, DIREKTOR, ODELJENJE ZA BIOSINTEZU PRIRODNIH PROIZVODA, MAX PLANCK INSTITUT ZA HEMIJSKU EKOLOGIJU

Zasluge: Sebastian Reuter

“Tehnike '-Omics' koriste se za otkrivanje gena i enzima koje bakterije, gljive, biljke i drugi organizmi koriste za sintezu složenih prirodnih proizvoda.Ovi geni i enzimi se zatim mogu koristiti, često u kombinaciji s kemijskim procesima, za razvoj ekološki prihvatljivih biokatalitičkih proizvodnih platformi za bezbroj molekula.Sada možemo raditi '-omics' na jednoj ćeliji.Predviđam da ćemo vidjeti kako jednoćelijska transkriptomika i genomika revolucioniraju brzinu kojom pronalazimo ove gene i enzime.Štaviše, jednoćelijska metabolomika je sada moguća, što nam omogućava da izmerimo koncentraciju hemikalija u pojedinačnim ćelijama, dajući nam daleko precizniju sliku o tome kako ćelija funkcioniše kao hemijska fabrika.”

RICHMOND SARPONG, ORGANSKI HEMIČAR, UNIVERZITET U KALIFORNIJI, BERKLEY

Zasluge: Niki Stefanelli

„Bolje razumijevanje složenosti organskih molekula, na primjer kako razlikovati strukturnu složenost i lakoću sinteze, nastavit će se javljati iz napretka u mašinskom učenju, što će također dovesti do ubrzanja optimizacije i predviđanja reakcija.Ovaj napredak će podstaći nove načine razmišljanja o diverzifikaciji hemijskog prostora.Jedan od načina da se to učini je kroz uvođenje promjena na periferiji molekula, a drugi je da utičete na promjene u jezgru molekula uređivanjem skeleta molekula.Budući da se jezgra organskih molekula sastoje od jakih veza kao što su ugljik-ugljenik, ugljik-azot i ugljik-kiseonik, verujem da ćemo videti rast broja metoda za funkcionalizaciju ovih vrsta veza, posebno u nenapregnutim sistemima.Napredak u fotoredoks katalizi će vjerovatno doprinijeti i novim smjerovima u uređivanju skeleta.”

ALISON WENDLANDT, ORGANSKI HEMIČAR, TEHNOLOŠKI INSTITUT MASAČUSETSA

Zasluge: Justin Knight

“U 2023., organski hemičari će nastaviti da potiskuju ekstreme selektivnosti.Očekujem dalji rast metoda uređivanja koje nude preciznost na nivou atoma, kao i nove alate za krojenje makromolekula.I dalje sam inspirisan integracijom nekada susednih tehnologija u komplet alata za organsku hemiju: biokatalitički, elektrohemijski, fotohemijski i sofisticirani alati za nauku podataka su sve više standardna ponuda.Očekujem da će metode koje koriste ove alate dalje procvjetati, donoseći nam hemiju kakvu nikada nismo ni zamislili mogućom.”

Napomena: Svi odgovori su poslani putem e-pošte.