Ito ang proyekto ng WSS ng siglo: ito ay kung paano nagiging pabilog ang kimika...

Il "proyekto ng siglo" ng Werner Siemens Foundation (WSS) nagiging katotohanan, at naglalayongpabilog na ekonomiya sa industriya ng kemikal: ang pangkat na pinamumunuan ni Regina Palkovits e Jürgen Klankermayer mula sa RWTH Aachen University ay malapit nang magsimulang magtrabaho sa ambisyosong proyekto sa mahusay na pag-recycle ng mga kemikal na compound salamat sa catalysis.

Ang financing mula sa 100 milyong Swiss franc na ginawa ng WSS sa okasyon ng sentenaryo ay magsisilbing lumikha ng isang bagong sentro ng pananaliksik na may potensyal na magbigay daan para sa isang tunay na rebolusyon sa industriya tsimenea, na nahaharap sa posibilidad na maging "pabilog at multidimensional".

Ang pagpapalakas ng talento ng babae? Isang "dapat" ni Philip Morris
Hubert Keiber: “Naghahanap kami ng mga matatag na proyekto sa… 'lambak ng kamatayan'”

WSS Foundation: 100 milyong Swiss franc upang protektahan ang planeta

Inilunsad ng Werner Siemens Foundation ang 100 milyong franc ideya kumpetisyon Swiss sa okasyon ng sentenaryo nito, na ipinagdiriwang noong 2023. Ang kakagawad lang ay pinakamalaking pamumuhunan ng Foundation"Kami ay naghahanap ng isang makabagong paraan upang ipagdiwang ang aming anibersaryo”, paliwanag naman ng Doctor Hubert Keiber, Presidente ng WSS, “nakahanap kami ng isa na may potensyal na protektahan ang mga likas na yaman ng ating planeta".

Ang layunin ay malinaw: upang bumuo ng mga teknolohiya para sanapapanatiling paggamit ng mga mapagkukunan. Ang nakataya ay isang sampung taong pautang na nagkakahalaga ng 100 milyong Swiss franc para sa pagbubukas ng isang bagong research center sa Austria, Switzerland o Germany.

Il "proyekto ng siglo" nagkaroon ng pambihirang tugon: mahigit isang daan at dalawampung mahuhusay na mananaliksik ang nagsumite ng kanilang mga panukala. Pagkatapos, sa tagsibol ng 2023, ang anim na ideya sa finalist ay pinili at ginawaran ng isang WSS na premyo sa pananaliksik na isang milyong Swiss franc. “Ito ay isang mahirap na desisyon”, komento ni Doctor Keiber, “kailangan naming pumili sa pagitan ng anim na natatanging proyekto".

Pagkatapos ng maingat na pagsusuri, pinili ng Foundation na gantimpalaan ang “Catalaix: Catalysis para sa isang pabilog na ekonomiya”, iniharap ng propesor Regina Palkovits at ang propesor Jürgen Klankermayer ng Technical University of Aachen (RWTH). Ang bagong WSS Research Center ay haharap sa catalysis at lead chemistry tungo sa isang paikot na ekonomiya.

Ang Big 100 ng chemistry at ang mga hamon ng pandaigdigang ekonomiya
Ang Holy Grail ng berdeng kimika: mga fluorochemical na walang toxicity

Catalaix: bakit kapaki-pakinabang ang catalysis para sa mahusay na pag-recycle ng pinaghalong plastic

Ang proyekto ng koponan ng Aachen ay iginawad hindi lamang para sa kahusayan ng pananaliksik at paggamit ng mga pamamaraang multidisciplinary, kundi pati na rin para sa potensyal na epekto nito.

Ang nakataya ay ang posibilidad ng muling gamitin ang mga molecular constituent na elemento ng mga hilaw na materyales sa napakataas na antas ng produksyon, paliwanag ng propesor Matthias Kleiner, dating pangulo ng German Research Foundation at Leibniz Association at matagal nang miyembro ng scientific advisory board ng Werner Siemens Foundation.

"Ang mahusay na pag-recycle ng mga pinaghalong plastic na materyales", paliwanag ni Kleiner, "kumakatawan sa isang malalim at rebolusyonaryong inobasyon sa sustainability research. Isipin mo na lang ang milyon-milyong toneladang plastik na nagpaparumi sa mga karagatan ng mundo at kung paanong wala pa rin tayong tunay na solusyon para malutas ang problema".

Ang sentro ng pananaliksik na pinamumunuan ng mga siyentipikong Aleman ay magbibigay daan para sa isangpabilog (at mabubuhay) industriya ng kemikal salamat sa catalysis, ang proseso na nagpapabilis sa bilis ng mga reaksiyong kemikal o ginagawang posible ang mga ito.

Ginagamit namin ang catalysis halos eksklusibo upang lumikha ng mga bono ng kemikal, ngunit maaari rin itong gamitin upang masira ang mga ito. At ang mga sangkap na kumikilos tulad ng mga katalista tumutulong sila sa paglikha ng mga panimulang materyales para sa paggawa ng maraming produkto na sila ay nagiging basurang plastik.

Nais ng pangkat na pinamumunuan nina Palkovits at Klankermayer na makahanap ng solusyon sa problemang ito sa pamamagitan ng pagbuo ng mga bagong catalyst at prosesong may kakayahang hatiin ang ganitong uri ng produkto sa magagamit muli molecular building blocks.

Pagbuo ng mga bagong gamot, pinahusay ang mga aklatan salamat sa kimika
Chemistry sa hinaharap: ang mga bagong hamon ng industriya para sa pagpapanatili

Higit pa sa pag-recycle: posible ang chemistry at isang flexible circular economy

Ang unang pokus ng bagong WSS Research Center ito ay samakatuwid ay angindustriya ng plastik, at hindi mo na kailangang tanungin ang iyong sarili kung bakit. Ang mga tao ay gumagawa ng 400 milyong tonelada ng plastik bawat taon: ito bundok ng mga derivatives ng petrolyo ito ay lumalaki nang napakabilis na sa pamamagitan ng 2050 ay maaabot nito ang pinagsamang bigat ng lahat ng mga tao, hayop at fungi na nabubuhay sa planeta.

Sa ngayon, 9 percent lang ang recycle natin ng lahat ng plastic na ginawa at inilabas sa kapaligiran sa anyo ng basura: ang Aachen team ay nagnanais na magtrabaho sa reconversion, isang konsepto na iba pa rin mula sa recycling at upcycling.

Ito ay tungkol sa i-convert ang plastic pabalik sa mga base materials magagamit muli sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga prosesong kinasasangkutan ng chemical catalysis, electrochemistry at microbial action. Ipinakita na ng mga mananaliksik na ang pamamaraang ito ay gumagana para sa iba't ibang uri ng plastik.

Ang ideya ng mga mananaliksik, gayunpaman, ay mas kumplikado, at lumalampas sa mga indibidwal na siklo ng produksyon ng mga nakahiwalay na materyales. Ang aplikasyon ng prinsipyo ng bukas na circuit ay magpapahusay sa pabilog na diskarte ng proyekto sa pamamagitan ng paglalatag ng mga pundasyon para sa amultidimensional na pabilog na ekonomiya.

Ang mga molecular building block na ginawa sa pamamagitan ng catalysis ay maaaring gamitin sa napakaraming iba't ibang paraan na maaari silang mai-channel, kung kinakailangan, sa iba pang mga materyal na cycle at value chain. “Ginagawa nitong posible na ikonekta ang dati nang nakahiwalay na mga siklo ng materyal, na nag-aambag sa pagbuo ng isang nababaluktot na pabilog na ekonomiya”, paliwanag ni Propesor Klankermayer.

Carbon Capture and Storage: paano natin dapat gamitin ang CO2?
Isang aerial spatial revolution sa teritoryo, lungsod at arkitektura

Ang malapit na hinaharap: mula sa WSS Research Center hanggang sa totoong mundo

Ang mga basura ay mahalagang mapagkukunan, paggunita ni Propesor Palkovits. Iyon ang dahilan kung bakit nais ng mga mananaliksik na gumawa ng mga molecular building block sa panahon ng pag-recycle na nagpapanatili ng pinakamataas na posibleng halaga ng kemikal. “Hindi namin nais na ganap na masira ang plastic sa synthesis gas o sunugin ito hanggang CO2", paliwanag,"gusto lang naming makarating sa punto na gawing magagamit ang mga ito sa malawak na hanay ng mga aplikasyon".

Ang mga hinaharap na bloke ng gusali na ito ay dapat ding maging mas magiliw sa kapaligiran, perpektong pantay hindi maiiwasan; sa kabilang banda, naalala ng mananaliksik, "walang kwenta ang paggawa ng isa pang proyekto na mahirap i-recycle".

Ang proyekto ay nagpakita na ng potensyal nito sa isang eksperimento sa isang bote ng PET: Sinira ng mga mananaliksik ang PET polymer sa isang reusable building block, at sa proseso ay inalis din ang bisphenol A, ang plasticizer na gumagawa ng mga bote na nababaluktot.

Upang gawin ito, kailangan ng makabuluhang iba't ibang mga proseso, at ito ay kung saan anginterdisciplinarity, isang pare-pareho sa proyekto ng Catalaix. “Ang aming trabaho ay interdisciplinary", sabi ni Regina Palkovits, "Depende sa partikular na materyal at panimulang punto, pipili kami ng ibang mga paraan ng catalysis".

"Ngunit upang magkaroon ng epekto sa industriya”, pagtatapos ni Propesor Klankermayer, “ang aming mga katalista ay dapat gumana sa mga materyal sa totoong mundo. Ito ang pangunahing hakbang".

Ang LTCC competence center? Sa Lugano noong Pebrero 27, 2024
Sustainable car parts mula sa olive harvest waste