6 stručnjaka predviđa velike trendove u kemiji za 2023
Kemičari u akademskoj zajednici i industriji raspravljaju o tome što će biti na naslovnicama sljedeće godine
Zasluge: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock
MAHER EL-KADY, GLAVNI DIREKTOR ZA TEHNOLOGIJU, NANOTEHNIČKU ENERGIJU I ELEKTROKEMIČAR, KALIFORNIJSKO SVEUČILIŠTE, LOS ANGELES
Zasluge: Ljubaznošću Maher El-Kady
“Kako bismo uklonili našu ovisnost o fosilnim gorivima i smanjili emisije ugljika, jedina prava alternativa je elektrificirati sve, od domova do automobila.U posljednjih nekoliko godina doživjeli smo velike pomake u razvoju i proizvodnji snažnijih baterija za koje se očekuje da će dramatično promijeniti način na koji putujemo na posao te u posjet prijateljima i obitelji.Kako bi se osigurao potpuni prijelaz na električnu energiju, i dalje su potrebna daljnja poboljšanja u gustoći energije, vremenu punjenja, sigurnosti, recikliranju i cijeni po kilovatsatu.Može se očekivati daljnji rast istraživanja baterija 2023. sa sve većim brojem kemičara i znanstvenika za materijale koji će raditi zajedno kako bi pomogli u puštanju više električnih automobila na ceste.”
KLAUS LACKNER, DIREKTOR, CENTAR ZA NEGATIVNU EMISIJU UGLJIKA, DRŽAVNO SVEUČILIŠTE ARIZONA
Zasluge: Državno sveučilište Arizone
“Od COP27, [međunarodna ekološka konferencija održana u studenom u Egiptu], klimatski cilj od 1,5 °C postao je nedostižan, naglašavajući potrebu za uklanjanjem ugljika.Stoga će 2023. doći do napretka u tehnologijama izravnog hvatanja zraka.Oni pružaju skalabilan pristup negativnim emisijama, ali su preskupi za upravljanje ugljičnim otpadom.Međutim, izravno hvatanje zraka može početi malo i rasti u broju, a ne u veličini.Baš poput solarnih panela, uređaji za izravno hvatanje zraka mogli bi se masovno proizvoditi.Masovna proizvodnja je pokazala smanjenje troškova za red veličine.2023. može ponuditi uvid u to koja od ponuđenih tehnologija može iskoristiti smanjenje troškova svojstveno masovnoj proizvodnji.”
RALPH MARQUARDT, GLAVNI DIREKTOR ZA INOVACIJE, EVONIK INDUSTRIES
Zasluge: Evonik Industries
“Zaustavljanje klimatskih promjena veliki je zadatak.Može uspjeti samo ako koristimo znatno manje resursa.Za to je ključno pravo kružno gospodarstvo.Doprinosi kemijske industrije tome uključuju inovativne materijale, nove procese i aditive koji pomažu otvoriti put za recikliranje proizvoda koji su već korišteni.Čine mehaničko recikliranje učinkovitijim i omogućuju smisleno kemijsko recikliranje čak i izvan osnovne pirolize.Pretvaranje otpada u vrijedne materijale zahtijeva stručnost kemijske industrije.U stvarnom ciklusu otpad se reciklira i postaje vrijedna sirovina za nove proizvode.Međutim, moramo biti brzi;naše su inovacije potrebne sada kako bismo omogućili kružno gospodarstvo u budućnosti.”
SARAH E. O'CONNOR, DIREKTORICA, ODJEL ZA BIOSINTEZU PRIRODNIH PROIZVODA, INSTITUT MAX PLANCK ZA KEMIJSKU EKOLOGIJU
Zasluge: Sebastian Reuter
“Tehnike '-Omics' koriste se za otkrivanje gena i enzima koje bakterije, gljive, biljke i drugi organizmi koriste za sintetiziranje složenih prirodnih proizvoda.Ti se geni i enzimi zatim mogu koristiti, često u kombinaciji s kemijskim procesima, za razvoj ekološki prihvatljivih biokatalitičkih proizvodnih platformi za bezbrojne molekule.Sada možemo raditi '-omike' na jednoj ćeliji.Predviđam da ćemo vidjeti kako jednostanična transkriptomika i genomika revolucioniraju brzinu kojom pronalazimo te gene i enzime.Štoviše, sada je moguća jednostanična metabolomika, što nam omogućuje mjerenje koncentracije kemikalija u pojedinačnim stanicama, dajući nam daleko točniju sliku o tome kako stanica funkcionira kao kemijska tvornica.”
RICHMOND SARPONG, ORGANSKI KEMIČAR, KALIFORNIJSKO SVEUČILIŠTE, BERKELEY
Zasluge: Niki Stefanelli
„Bolje razumijevanje složenosti organskih molekula, na primjer kako razlikovati strukturnu složenost od lakoće sinteze, nastavit će proizlaziti iz napretka u strojnom učenju, što će također dovesti do ubrzanja optimizacije reakcija i predviđanja.Ovaj napredak će potaknuti nove načine razmišljanja o diverzifikaciji kemijskog prostora.Jedan od načina da se to učini je kroz promjene na periferiji molekula, a drugi je utjecati na promjene u jezgri molekula uređivanjem kostura molekula.Budući da se jezgre organskih molekula sastoje od jakih veza kao što su veze ugljik-ugljik, ugljik-dušik i ugljik-kisik, vjerujem da ćemo vidjeti rast u broju metoda za funkcionalizaciju ovih vrsta veza, posebno u nenapregnutim sustavima.Napredak u fotoredoks katalizi također će vjerojatno pridonijeti novim smjerovima u uređivanju skeleta.”
ALISON WENDLANDT, ORGANSKI KEMIČAR, TEHNOLOŠKI INSTITUT MASSACHUSETTS
Zasluge: Justin Knight
“U 2023. organski kemičari nastavit će gurati krajnosti selektivnosti.Predviđam daljnji rast metoda uređivanja koje nude preciznost na razini atoma, kao i nove alate za krojenje makromolekula.I dalje me inspirira integracija nekoć susjednih tehnologija u alate organske kemije: biokatalitički, elektrokemijski, fotokemijski i sofisticirani alati za znanost o podacima sve su više standardna ponuda.Očekujem da će metode koje iskorištavaju ove alate dodatno procvjetati, donoseći nam kemiju kakvu nismo ni zamišljali.”
Napomena: Svi odgovori poslani su e-poštom.
Vrijeme objave: 7. veljače 2023