Гэта WSS праект стагоддзя: так хімія становіцца кругавой...

Il «Праект стагоддзя» з Фонд Вернера Сіменса (WSS) становіцца рэальнасцю, і імкнецца дакругавая эканоміка у хімічнай прамысловасці: калектыў пад кіраўніцтвам в Рэгіна Пальковіц e Юрген Кланкермаер з RWTH Аахенскага ўніверсітэта неўзабаве пачне працу над амбіцыйным праектам па эфектыўнай перапрацоўцы хімічных злучэнняў дзякуючы каталізу.

Фінансаванне ад 100 мільёнаў швейцарскіх франкаў Прадастаўлены WSS з нагоды стагоддзя паслужыць стварэнню новага даследчага цэнтра, які можа пракласці шлях да сапраўднай рэвалюцыі ў прамысловасці хіміка, які сутыкаецца з магчымасцю стаць «кругавыя і шматмерныя».

Ацэнка жаночага таленту? «Абавязкова» ад Philip Morris
Хуберт Кейбер: «Мы шукаем фірмовыя праекты ў… «даліне смерці»»

WSS Foundation: 100 мільёнаў швейцарскіх франкаў на абарону планеты

Фонд Вернера Сіменса запусціў Конкурс ідэй на 100 мільёнаў франкаў Швейцарыя з нагоды свайго стагоддзя, якое адзначаецца ў 2023 г. Толькі што ўзнагароджаны найбуйнейшая інвестыцыя фонду"Мы шукалі інавацыйны спосаб адзначыць наш юбілей», - растлумачыў потым доктар Губерт Кейбер, прэзідэнт WSS, «мы знайшлі адзін з патэнцыялам абароны прыродных рэсурсаў нашай планеты».

Мэта была зразумелая: распрацаваць тэхналогіі длярацыянальнае выкарыстанне рэсурсаў. Гаворка ідзе пра крэдыт на дзесяць гадоў у памеры 100 мільёнаў швейцарскіх франкаў для адкрыцця новага даследчага цэнтра ў Аўстрыі, Швейцарыі ці Германіі.

Il «Праект стагоддзя» выклікала надзвычайны рэзананс: больш за сто дваццаць выдатных даследчыкаў падалі свае прапановы. Затым, вясной 2023 года, шэсць ідэй-фіналістаў былі адабраны і ўзнагароджаны навуковай прэміяй WSS у памеры аднаго мільёна швейцарскіх франкаў. «Гэта было цяжкае рашэнне», каментуе доктар Кейбер,«нам трэба было выбраць адзін з шасці выключных праектаў».

Пасля ўважлівай ацэнкі Фонд вырашыў узнагародзіць прэмію «Catalaix: Каталіз для эканомікі цыклу», прадстаўлены прафесарам Рэгіна Пальковіц і прафесар Юрген Кланкермаер Тэхнічнага ўніверсітэта Ахена (RWTH). Новы навукова-даследчы цэнтр WSS будзе займацца каталізам і весці хімію да цыркулярнай эканомікі.

Вялікія 100 хіміі і выклікі сусветнай эканомікі
Святы Грааль зялёнай хіміі: нетоксичные фторхімічныя рэчывы

Catalaix: чаму каталіз карысны для эфектыўнай перапрацоўкі змешанага пластыка

Праект аахенскай каманды быў узнагароджаны не толькі за дасканаласць даследаванняў і выкарыстанне міждысцыплінарных метадалогій, але і за патэнцыйнае ўздзеянне.

На карту пастаўлена магчымасць паўторнае выкарыстанне малекулярных складовых элементаў сыравіны на вельмі высокім узроўні вытворчасці, тлумачыць прафесар Маціяс Кляйнер, былы прэзідэнт Нямецкага даследчага фонду і Асацыяцыі Лейбніца і шматгадовы член навукова-кансультатыўнага савета Фонду Вернера Сіменса.

"Эфектыўная перапрацоўка змешаных пластмас», - тлумачыць Кляйнер,уяўляе сабой глыбокую і рэвалюцыйную інавацыю ў галіне даследаванняў устойлівага развіцця. Проста падумайце аб мільёны тон пластыка, які забруджвае акіяны свету і як у нас да гэтага часу няма рэальнага рашэння праблемы».

Даследчы цэнтр пад кіраўніцтвам нямецкіх навукоўцаў пракладзе шлях для aкругавая (і жыццяздольная) хімічная прамысловасць дзякуючы каталізу, працэсу, які паскарае хуткасць хімічных рэакцый або робіць іх магчымымі.

Мы выкарыстоўваем каталіз амаль выключна для стварэння хімічных сувязяў, але яго таксама можна выкарыстоўваць для іх разрыву. І рэчывы, якія дзейнічаюць як каталізатары яны дапамагаюць ствараць зыходныя матэрыялы для вытворчасці шматлікіх прадуктаў, якімі яны ў выніку становяцца пластыкавыя адходы.

Каманда пад кіраўніцтвам Палкавіца і Кланкермаера хоча знайсці рашэнне гэтай праблемы шляхам распрацоўкі новых каталізатараў і працэсаў, здольных расшчапляць гэты від прадукту на шматразовыя малекулярныя будаўнічыя блокі.

Распрацоўка новых лекаў, бібліятэкі, пашыраныя дзякуючы хіміі
Хімія будучыні: новыя выклікі галіны для ўстойлівага развіцця

Акрамя перапрацоўкі: магчымыя хімія і гнуткая эканоміка замкнёнага цыклу

Першы фокус в новы даследчы цэнтр WSS таму гэта будзепрамысловасць пластмас, і вам нават не трэба пытацца ў сябе, чаму. Штогод людзі вырабляюць 400 мільёнаў тон пластыка: гэта гара вытворных нафты ён расце настолькі хутка, што да 2050 г. дасягне сумарнай вагі ўсіх людзей, жывёл і грыбоў, якія жывуць на планеце.

На сённяшні дзень мы перапрацоўваем толькі 9 працэнтаў усяго пластыка, вырабленага і выкінутага ў навакольнае асяроддзе ў выглядзе адходаў: каманда з Ахена мае намер працаваць над рэканверсіяй, канцэпцыяй, якая ўсё яшчэ адрозніваецца ад канцэпцыі перапрацоўка і перапрацоўка.

Гаворка ідзе пра ператварыць пластык назад у асноўныя матэрыялы шматразовага выкарыстання праз камбінацыю працэсаў, якія ўключаюць хімічны каталіз, электрахімію і мікробнае дзеянне. Даследчыкі ўжо паказалі, што гэты падыход працуе для розных відаў пластыка.

Ідэя даследчыкаў, аднак, значна больш складаная і выходзіць за рамкі індывідуальных цыклаў вытворчасці асобных матэрыялаў. Прымяненне прынцып адкрытага контуру павысіць цыклічны падыход праекта, заклаўшы асновы для aшматмерная кругавая эканоміка.

Малекулярныя будаўнічыя блокі, атрыманыя ў выніку каталізу, могуць выкарыстоўвацца такімі рознымі спосабамі, што пры неабходнасці іх можна накіраваць у іншыя матэрыяльныя цыклы і ланцужкі стварэння кошту. «Гэта дае магчымасць злучыць раней ізаляваныя матэрыяльныя цыклы, спрыяючы развіццю гнуткай эканомікі кругавога цыклу», - растлумачыў прафесар Кланкермаер.

Захоп і захоўванне вугляроду: як мы павінны выкарыстоўваць CO2?
Паветраная прасторавая рэвалюцыя на тэрыторыі, горадзе і архітэктуры

Бліжэйшая будучыня: ад даследчага цэнтра WSS да рэальнага свету

Адходы - каштоўныя рэсурсы, — нагадвае прафесар Палковіц. Вось чаму даследчыкі хочуць вырабляць малекулярныя будаўнічыя блокі падчас перапрацоўкі, якія захоўваюць максімальна магчымую хімічную каштоўнасць. «Мы не хочам цалкам расшчапляць пластык на сінтэз-газ або спальваць яго да CO2", тлумачыць, "мы проста хочам дайсці да таго, каб зрабіць іх прыдатнымі для выкарыстання ў шырокім дыяпазоне прыкладанняў».

Гэтыя будучыя будаўнічыя блокі таксама павінны быць больш экалагічна чыстымі, у ідэале нават біяраскладальны; з другога боку, успамінае даследчык, «няма абсалютна ніякага сэнсу ствараць яшчэ адзін праект, які цяжка перапрацаваць».

Праект ужо прадэманстраваў свой патэнцыял у а эксперымент з ПЭТ-бутэлькай: Даследчыкі разбілі ПЭТ-палімер на шматразовы будаўнічы блок і ў працэсе таксама выдалілі бісфенол А, пластыфікатар, які робіць бутэлькі гнуткімі.

Для гэтага неабходныя істотна іншыя працэсы, і вось тутміждысцыплінарнасць, канстанта ў праекце Catalaix. «Наша праца міждысцыплінарная— кажа Рэгіна Палковіц, —У залежнасці ад канкрэтнага матэрыялу і адпраўной кропкі мы будзем выбіраць вельмі розныя метады каталізу».

"Але мець прамысловы ўплыў", заключае прафесар Кланкермайер, "нашы каталізатары павінны працаваць у рэальных матэрыялах. Гэта прынцыповы крок».

Цэнтр кампетэнцыі LTCC? У Лугана ўжо 27 лютага 2024 года
Устойлівыя аўтамабільныя кампаненты з адходаў збору алівак