6 сарапшы химияның 2023 жылға арналған негізгі үрдістерін болжады
Академия мен өнеркәсіп саласындағы химиктер келесі жылы жаңалықтарда не болатынын талқылайды
Авторлық құқық: Уилл Людвиг/C&EN/Shutterstock
МАХЕР ЕЛЬ-КАДИ, НАНОТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ ЭНЕРГИЯ ЖӨНІНДЕГІ БАС ТЕХНОЛОГИЯ ДИРЕКТОРЫ ЖӘНЕ ЭЛЕКТРХИМИК, КАЛИФОРНИЯ УНИВЕРСИТЕТІ, ЛОС-АНЖЕЛЕС
Дереккөз: Махер Эль-Кадидің рұқсатымен
«Қазба отынына тәуелділікті жою және көміртегі шығарындыларын азайту үшін жалғыз нақты балама - үйлерден бастап көліктерге дейін барлығын электрлендіру. Соңғы бірнеше жылда біз жұмысқа және достарымыз бен отбасымызға бару тәсілімізді түбегейлі өзгертетін қуатты батареяларды әзірлеу мен өндіруде үлкен жетістіктерге жеттік. Электр энергиясына толық көшуді қамтамасыз ету үшін энергия тығыздығын, қайта зарядтау уақытын, қауіпсіздікті, қайта өңдеуді және киловатт-сағаттың құнын одан әрі жақсарту қажет. 2023 жылы химиктер мен материалтанушылар санының артуымен батареяларды зерттеу одан әрі дамиды деп күтуге болады, бұл жолға көбірек электромобильдерді шығаруға көмектесу үшін бірлесіп жұмыс істейді».
КЛАУС ЛАКНЕР, АРИЗОНА МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ТЕРІС КӨМІРТЕГІШ ЭМИССИЯЛАРЫ ОРТАЛЫҒЫНЫҢ ДИРЕКТОРЫ
Несие: Аризона штатының университеті
«COP27 [қараша айында Египетте өткен халықаралық экологиялық конференция] бойынша 1,5 °C климаттық мақсат айқын болмай қалды, бұл көміртекті кетіру қажеттілігін атап өтті. Сондықтан, 2023 жылы тікелей ауамен ұстау технологияларында ілгерілеушіліктер болады. Олар теріс шығарындыларға масштабталатын тәсілді ұсынады, бірақ көміртегі қалдықтарын басқару үшін тым қымбат. Дегенмен, тікелей ауамен ұстау аз мөлшерден басталып, көлемінен гөрі саны жағынан өсуі мүмкін. Күн батареялары сияқты, тікелей ауамен ұстау құрылғыларын да жаппай өндіруге болады. Жаппай өндіріс шығындарды едәуір төмендеткенін көрсетті. 2023 жылы ұсынылған технологиялардың қайсысы жаппай өндіріске тән шығындарды азайтуды пайдалана алатынын көруге болады».
РАЛЬФ МАРКВАРДТ, EVONIK INDUSTRIES КОМПАНИЯСЫНЫҢ ИННОВАЦИЯЛАР ЖӨНІНДЕГІ БАС ДИРЕКТОРЫ
Несие: Evonik Industries
«Климаттың өзгеруін тоқтату - маңызды міндет. Ол тек ресурстарды айтарлықтай аз пайдаланған жағдайда ғана табысқа жетеді. Бұл үшін шынайы айналмалы экономика өте маңызды. Химия өнеркәсібінің бұған қосқан үлесіне инновациялық материалдар, жаңа процестер және бұрын қолданылған өнімдерді қайта өңдеуге жол ашуға көмектесетін қоспалар кіреді. Олар механикалық қайта өңдеуді тиімдірек етеді және тіпті қарапайым пиролизден тыс маңызды химиялық қайта өңдеуге мүмкіндік береді. Қалдықтарды құнды материалдарға айналдыру химия өнеркәсібінің тәжірибесін қажет етеді. Нақты циклде қалдықтар қайта өңделеді және жаңа өнімдер үшін құнды шикізатқа айналады. Дегенмен, біз жылдам болуымыз керек; болашақта айналмалы экономиканы қамтамасыз ету үшін біздің инновацияларымыз қазір қажет».
САРА Э. О'КОННОР, МАКС ПЛАНК АТЫНДАҒЫ ХИМИЯЛЫҚ ЭКОЛОГИЯ ИНСТИТУТЫНЫҢ ТАБИҒИ ӨНІМДЕР БИОСИНТЕЗІ ДЕПАРТАМЕНТІНІҢ ДИРЕКТОРЫ
Дереккөз: Себастьян Рейтер
«Бактериялар, саңырауқұлақтар, өсімдіктер және басқа организмдер күрделі табиғи өнімдерді синтездеу үшін пайдаланатын гендер мен ферменттерді ашу үшін '-омика' әдістері қолданылады. Бұл гендер мен ферменттерді көбінесе химиялық процестермен бірге сансыз молекулалар үшін экологиялық таза биокаталитикалық өндіріс платформаларын жасау үшін пайдалануға болады. Енді біз бір жасушада '-омика' жасай аламыз. Мен бір жасушалы транскриптомика мен геномиканың осы гендер мен ферменттерді табу жылдамдығын қалай өзгертетінін көреміз деп болжаймын. Сонымен қатар, бір жасушалы метаболомика қазір мүмкін, бұл бізге жеке жасушалардағы химиялық заттардың концентрациясын өлшеуге мүмкіндік береді, бұл бізге жасушаның химиялық зауыт ретінде қалай жұмыс істейтіні туралы әлдеқайда дәлірек түсінік береді».
РИЧМОНД САРПОНГ, ОРГАНИКАЛЫҚ ХИМИК, КАЛИФОРНИЯ УНИВЕРСИТЕТІ, БЕРКЛИ
Авторлық құқық: Ники Стефанелли
«Органикалық молекулалардың күрделілігін жақсы түсіну, мысалы, құрылымдық күрделілік пен синтездің қарапайымдылығын қалай ажыратуға болатыны, машиналық оқытудағы жетістіктерден туындай береді, бұл реакцияны оңтайландыру мен болжаудың жеделдеуіне әкеледі. Бұл жетістіктер химиялық кеңістікті әртараптандыру туралы ойлаудың жаңа жолдарын ашады. Мұны істеудің бір жолы - молекулалардың шеткі бөліктеріне өзгерістер енгізу, ал екіншісі - молекулалардың қаңқаларын өңдеу арқылы молекулалардың өзегіндегі өзгерістерге әсер ету. Органикалық молекулалардың өзектері көміртек-көміртек, көміртек-азот және көміртек-оттегі байланыстары сияқты күшті байланыстардан тұратындықтан, әсіресе кернеусіз жүйелерде осы байланыс түрлерін функционалдау әдістерінің санының артуын көреміз деп ойлаймын. Фоторедокс катализіндегі жетістіктер қаңқаны өңдеудегі жаңа бағыттарға да ықпал етеді».
Элисон Вендландт, органикалық химик, Массачусетс технология институты
Авторлық құқық: Джастин Найт
«2023 жылы органикалық химиктер селективтіліктің шектен шығуын жалғастырады. Мен атом деңгейіндегі дәлдікті ұсынатын редакциялау әдістерінің, сондай-ақ макромолекулаларды бейімдеуге арналған жаңа құралдардың одан әрі өсуін күтемін. Мені органикалық химия құралдар жинағына бұрын іргелес болған технологиялардың интеграциясы шабыттандырады: биокаталитикалық, электрохимиялық, фотохимиялық және күрделі деректер ғылымы құралдары барған сайын стандартты болып келеді. Мен бұл құралдарды пайдаланатын әдістер одан әрі гүлденіп, бізге бұрын-соңды мүмкін емес химияны әкеледі деп күтемін».
Ескерту: Барлық жауаптар электрондық пошта арқылы жіберілді.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 7 ақпан