Tas ir gadsimta WSS projekts: šādi ķīmija kļūst apļveida...

Il "gadsimta projekts" no Vernera Siemensa fonds (WSS) kļūst par realitāti un tiecas uz toaprites ekonomika ķīmiskajā rūpniecībā: komanda, kuru vada Regīna Palkovits e Jirgens Klankermaiers no RWTH Āhenes universitātes drīzumā sāks darbu pie vērienīgā projekta par efektīvu ķīmisko savienojumu pārstrādi, pateicoties katalīzei.

Finansējums no 100 miljoni Šveices franku WSS padarīs pieejamu simtgadei, un tas kalpos, lai izveidotu jaunu pētniecības centru, kam ir potenciāls bruģēt ceļu patiesai revolūcijai rūpniecībā. chimica, kas saskaras ar iespēju kļūt par "apļveida un daudzdimensiju".

Sieviešu talantu valorizācija? Philip Morris “obligāti”.
Huberts Keibers: "Mēs meklējam stingrus projektus..."nāves ielejā""

WSS fonds: 100 miljoni Šveices franku planētas aizsardzībai

Vernera Siemensa fonds to bija izveidojis 100 miljonu franku ideju konkurss Šveices simtgades reizē, kas tiek svinēta 2023. gadā. Tikko apbalvotā ir fonda lielākais ieguldījums:"Mēs meklējām inovatīvu veidu, kā svinēt savu jubileju", pēc tam paskaidroja ārsts Huberts Keibers, WSS prezidents,mēs esam atraduši tādu, kas spēj aizsargāt mūsu planētas dabas resursus".

Mērķis bija skaidrs: izstrādāt tehnoloģijas priekšresursu ilgtspējīga izmantošana. Uz spēles ir likts aizdevums uz desmit gadiem 100 miljonu Šveices franku vērtībā jauna pētniecības centra atvēršanai Austrijā, Šveicē vai Vācijā.

Il "gadsimta projekts" bija ārkārtēja atsaucība: savus priekšlikumus iesniedza vairāk nekā simts divdesmit izcili pētnieki. Pēc tam 2023. gada pavasarī tika atlasītas sešas finālistu idejas, un tām tika piešķirta WSS pētniecības balva viena miljona Šveices franku apmērā. "Tas bija grūts lēmums”, komentē ārsts Keibers, “mums bija jāizvēlas starp sešiem izciliem projektiem".

Pēc rūpīgas izvērtēšanas fonds ir izvēlējies apbalvot “Catalaix: aprites ekonomikas katalīze”, pasniedz profesors Regīna Palkovits un profesors Jirgens Klankermaiers Āhenes Tehniskās universitātes (RWTH). Jaunais WSS pētniecības centrs nodarbosies ar katalīzi un virzīs ķīmiju uz aprites ekonomiku.

Lielais ķīmijas simtnieks un globālās ekonomikas izaicinājumi
Zaļās ķīmijas Svētais Grāls: fluorķīmiskās vielas bez toksicitātes

Catalaix: kāpēc katalīze ir noderīga jauktas plastmasas efektīvai pārstrādei

Āhenes komandas projekts tika apbalvots ne tikai par pētījuma izcilību un daudznozaru metodoloģiju izmantošanu, bet arī par tā iespējamo ietekmi.

Uz spēles ir likta iespēja atkārtoti izmantot izejvielu molekulāros komponentus ļoti augstā ražošanas līmenī, skaidro profesors Matiass Kleiners, bijušais Vācijas Pētniecības fonda un Leibnicas asociācijas prezidents un ilggadējs Vernera Sīmens fonda zinātniskās konsultatīvās padomes loceklis.

"Efektīva jauktu plastmasas materiālu pārstrāde", skaidro Kleiners, "ir dziļa un revolucionāra inovācija ilgtspējības pētniecībā. Vienkārši padomājiet par miljoniem tonnu plastmasas, kas piesārņo okeānus un kā mums joprojām nav reāla risinājuma problēmas risināšanai".

Vācu zinātnieku vadītais pētniecības centrs pavērs ceļu uz aapļveida (un dzīvotspējīga) ķīmiskā rūpniecība pateicoties katalīzei, process, kas paātrina ķīmisko reakciju ātrumu vai padara tās iespējamas.

Mēs izmantojam katalīze gandrīz tikai ķīmisko saišu izveidošanai, bet to var izmantot arī to pārraušanai. Un vielas, kas darbojas kā katalizatori tie palīdz radīt izejmateriālus daudzu produktu ražošanai, par kuriem tie galu galā kļūst plastmasas atkritumi.

Palkovica un Klankermayer vadītā komanda vēlas rast risinājumu šai problēmai, izstrādājot jaunus katalizatorus un procesus, kas spēj sadalīt šāda veida produktus atkārtoti lietojami molekulārie celtniecības bloki.

Jaunu zāļu izstrāde, bibliotēkas uzlabotas, pateicoties ķīmijai
Nākotnes ķīmija: jauni nozares izaicinājumi ilgtspējībai

Papildus otrreizējai pārstrādei: ir iespējama ķīmija un elastīga aprites ekonomika

Pirmais fokuss no jaunais WSS pētniecības centrs tāpēc tas būsplastmasas rūpniecība, un jums pat nav sev jājautā, kāpēc. Cilvēki katru gadu saražo 400 miljonus tonnu plastmasas: tas naftas atvasinājumu kalns tas aug tik strauji, ka līdz 2050. gadam tas sasniegs visu uz planētas dzīvojošo cilvēku, dzīvnieku un sēņu kopējo svaru.

Līdz šim mēs pārstrādājam tikai 9 procentus no visas plastmasas, kas saražota un nonāk vidē atkritumu veidā: Āhenes komanda plāno strādāt pie rekonversijas, kas joprojām atšķiras no plastmasas koncepcijas. pārstrāde un pārstrāde.

Ir pārvērst plastmasu atpakaļ pamatmateriālos atkārtoti lietojami, kombinējot procesus, kas ietver ķīmisko katalīzi, elektroķīmiju un mikrobu darbību. Pētnieki jau ir pierādījuši, ka šī pieeja darbojas dažādiem plastmasas veidiem.

Tomēr pētnieku ideja ir daudz sarežģītāka un pārsniedz atsevišķus izolētu materiālu ražošanas ciklus. Piemērošana atvērtās ķēdes princips uzlabos projekta apļveida pieeju, liekot pamatus adaudzdimensiju aprites ekonomika.

Katalīzes ceļā iegūtos molekulāros celtniecības blokus var izmantot tik dažādos veidos, ka vajadzības gadījumā tos var novirzīt citos materiālu ciklos un vērtību ķēdēs. "Tas dod iespēju savienot iepriekš izolētus materiālu ciklus, veicinot elastīgas aprites ekonomikas attīstību”, skaidroja profesors Klankermaiers.

Oglekļa uztveršana un uzglabāšana: kā izmantot CO2?
Gaisa telpiskā revolūcija teritorijā, pilsētā un arhitektūrā

Tuvākā nākotne: no WSS pētniecības centra līdz reālajai pasaulei

Atkritumu produkti ir vērtīgi resursi, atgādina profesors Palkovits. Tāpēc pētnieki vēlas pārstrādes laikā ražot molekulāros celtniecības blokus, kas saglabā visaugstāko iespējamo ķīmisko vērtību. "Mēs nevēlamies pilnībā sadalīt plastmasu sintēzes gāzē vai sadedzināt līdz CO2", skaidro,"mēs tikai vēlamies panākt, lai tie būtu izmantojami plašā lietojumu klāstā".

Šiem nākotnes celtniecības blokiem vajadzētu būt arī videi draudzīgākiem, ideālā gadījumā vienmērīgiem bioloģiski noārdāms; no otras puses, atgādina pētnieks, "nav absolūti nekādas jēgas ražot kārtējo projektu, kuru ir grūti pārstrādāt".

Projekts jau ir pierādījis savu potenciālu a eksperimentējiet ar PET pudeli: Pētnieki sadalīja PET polimēru atkārtoti lietojamā celtniecības blokā, kā arī izņēma bisfenolu A, plastifikatoru, kas padara pudeles elastīgas.

Lai to izdarītu, ir nepieciešami ievērojami atšķirīgi procesi, un tieši šeitstarpdisciplinaritāte, konstante Catalaix projektā. "Mūsu darbs ir starpdisciplinārs", stāsta Regīna Palkovits, "Atkarībā no konkrētā materiāla un izejas punkta mēs izvēlēsimies ļoti dažādas katalīzes metodes".

"Bet, lai būtu rūpnieciska ietekme”, secina profesors Klankermaiers.mūsu katalizatoriem ir jādarbojas reālos materiālos. Šis ir fundamentālais solis".

LTCC kompetences centrs? Lugānā jau 27. gada 2024. februārī
Ilgtspējīgas automašīnu sastāvdaļas no olīvu ražas atkritumiem