Hemičari u akademskim krugovima i industriji raspravljaju o tome šta će biti na naslovnicama sljedeće godine

6 stručnjaka predviđa velike trendove u hemiji za 2023. godinu

Hemičari u akademskim krugovima i industriji raspravljaju o tome šta će biti na naslovnicama sljedeće godine

Zasluge: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, GLAVNI TEHNOLOŠKI DIREKTOR, NANOTEHNOLOŠKA ENERGIJA I ELEKTROHEMIČAR, SVEUČILIŠTE U KALIFORNIJI, LOS ANGELES

Zasluge: Ljubaznošću Mahera El-Kadyja

„Kako bismo eliminirali našu ovisnost o fosilnim gorivima i smanjili emisije ugljika, jedina prava alternativa je elektrifikacija svega, od domova do automobila. U posljednjih nekoliko godina doživjeli smo velike prodore u razvoju i proizvodnji snažnijih baterija za koje se očekuje da će dramatično promijeniti način na koji putujemo na posao i posjećujemo prijatelje i porodicu. Da bi se osigurao potpuni prelazak na električnu energiju, potrebna su daljnja poboljšanja u gustoći energije, vremenu punjenja, sigurnosti, recikliranju i cijeni po kilovat-satu. Može se očekivati ​​da će istraživanje baterija dalje rasti 2023. godine, sa sve većim brojem hemičara i naučnika za materijale koji će raditi zajedno kako bi pomogli da se više električnih automobila stavi na ceste.“

KLAUS LACKNER, DIREKTOR CENTRA ZA NEGATIVNE EMISIJE UGLJIKA, DRŽAVNI UNIVERZITET ARIZONE

Zasluge: Državni univerzitet Arizone

„Od COP27, [međunarodne konferencije o okolišu održane u novembru u Egiptu], klimatski cilj od 1,5 °C postao je nedostižan, naglašavajući potrebu za uklanjanjem ugljika. Stoga će 2023. godina svjedočiti napretku u tehnologijama direktnog hvatanja iz zraka. One pružaju skalabilan pristup negativnim emisijama, ali su preskupe za upravljanje ugljičnim otpadom. Međutim, direktno hvatanje iz zraka može početi s malim brojem i rasti po broju, a ne po veličini. Baš kao i solarni paneli, uređaji za direktno hvatanje iz zraka mogli bi se masovno proizvoditi. Masovna proizvodnja je pokazala smanjenje troškova za redove veličine. 2023. godina bi mogla ponuditi uvid u to koje od ponuđenih tehnologija mogu iskoristiti smanjenje troškova svojstveno masovnoj proizvodnji.“

RALPH MARQUARDT, GLAVNI DIREKTOR ZA INOVACIJE, EVONIK INDUSTRIES

Zasluge: Evonik Industries

„Zaustavljanje klimatskih promjena je glavni zadatak. Može uspjeti samo ako koristimo znatno manje resursa. Prava kružna ekonomija je ključna za ovo. Doprinos hemijske industrije ovome uključuje inovativne materijale, nove procese i aditive koji pomažu u otvaranju puta recikliranju proizvoda koji su već korišteni. Oni čine mehaničku reciklažu efikasnijom i omogućavaju smislenu hemijsku reciklažu 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 potrebne sada kako bismo omogućili kružnu ekonomiju u budućnosti.“

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

Zasluge: Sebastian Reuter

„'-omika' tehnike se koriste 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 hemijskim procesima, za razvoj ekološki prihvatljivih biokatalitičkih proizvodnih platformi za bezbroj molekula. Sada možemo raditi '-omiku' na jednoj ćeliji. Predviđam da ćemo vidjeti kako transkriptomika i genomika pojedinačnih ćelija revolucioniraju brzinu kojom pronalazimo ove gene i enzime. Štaviše, metabolomika pojedinačnih ćelija je sada moguća, što nam omogućava mjerenje koncentracije hemikalija u pojedinačnim ćelijama, dajući nam daleko tačniju sliku o tome kako ćelija funkcioniše kao hemijska fabrika.“

RICHMOND SARPONG, ORGANSKI HEMIČAR, UNIVERZITET U KALIFORNIJI, BERKELEY

Zasluge: Niki Stefanelli

„Bolje razumijevanje složenosti organskih molekula, na primjer kako razlikovati strukturnu složenost od lakoće sinteze, nastavit će se pojavljivati ​​iz napretka u mašinskom učenju, što će također dovesti do ubrzanja optimizacije i predviđanja reakcija. Ovi napredci će potaknuti nove načine razmišljanja o diverzifikaciji hemijskog prostora. Jedan od načina da se to postigne je promjenama na periferiji molekula, a drugi je utjecajem na promjene u jezgru molekula uređivanjem skeleta molekula. Budući da se jezgra organskih molekula sastoje od jakih veza poput veza ugljik-ugljik, ugljik-azot i ugljik-kiseonik, vjerujem da ćemo vidjeti rast broja metoda za funkcionalizaciju ovih vrsta veza, posebno u nenapregnutim sistemima. Napredak u fotoredoks katalizi vjerovatno će također doprinijeti novim smjerovima u uređivanju skeleta.“

ALISON WENDLANDT, ORGANSKA HEMIČARKA, MASSACHUSETTS INSTITUT ZA TEHNOLOGIJU

Zasluge: Justin Knight

„U 2023. godini, organski hemičari će nastaviti da podstiču ekstremne selektivnosti. Očekujem dalji rast metoda uređivanja koje nude preciznost na nivou atoma, kao i nove alate za prilagođavanje makromolekula. I dalje me inspiriše integracija nekada susjednih tehnologija u set alata organske hemije: biokatalitički, elektrohemijski, fotohemijski i sofisticirani alati za nauku o podacima sve su standardnija opcija. Očekujem da će metode koje koriste ove alate dodatno procvjetati, donoseći nam hemiju za koju nikada nismo zamišljali da je moguća.“

Napomena: Svi odgovori su poslani putem e-pošte.