Akademide ve endüstride çalışan kimyagerler, gelecek yıl manşetlere çıkacak konuları tartışıyor.

6 uzman, 2023 yılı için kimya sektöründeki büyük trendleri öngörüyor.

Akademide ve endüstride çalışan kimyagerler, gelecek yıl manşetlere çıkacak konuları tartışıyor.

Fotoğraf: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, NANOTECH ENERGY BAŞ TEKNOLOJİ SORUMLUSU VE ELEKTROKİMYACI, KALİFORNİYA ÜNİVERSİTESİ, LOS ANGELES

Fotoğraf: Maher El-Kady'nin izniyle.

“Fosil yakıtlara olan bağımlılığımızı ortadan kaldırmak ve karbon emisyonlarımızı azaltmak için tek gerçek alternatif, evlerden arabalara kadar her şeyi elektriklendirmektir. Son birkaç yılda, işe gidip gelme ve arkadaşlarımızı ve ailemizi ziyaret etme şeklimizi önemli ölçüde değiştirmesi beklenen daha güçlü pillerin geliştirilmesi ve üretiminde büyük atılımlar yaşadık. Elektrik gücüne tam geçişi sağlamak için enerji yoğunluğu, şarj süresi, güvenlik, geri dönüşüm ve kilovat saat başına maliyet konularında daha fazla iyileştirmeye ihtiyaç duyulmaktadır. 2023 yılında, daha fazla elektrikli arabanın yollara çıkmasına yardımcı olmak için birlikte çalışan kimyager ve malzeme bilimcilerinin sayısının artmasıyla pil araştırmalarının daha da büyümesi beklenebilir.”

KLAUS LACKNER, ARIZONA EYALET ÜNİVERSİTESİ NEGATİF KARBON EMİSYONLARI MERKEZİ DİREKTÖRÜ

Kaynak: Arizona Eyalet Üniversitesi

“Kasım ayında Mısır'da düzenlenen uluslararası çevre konferansı COP27 itibarıyla, 1,5 °C iklim hedefi ulaşılmaz hale geldi ve karbon giderme ihtiyacını vurguladı. Bu nedenle, 2023 yılında doğrudan hava yakalama teknolojilerinde ilerlemeler görülecektir. Bu teknolojiler, negatif emisyonlara ölçeklenebilir bir yaklaşım sunmaktadır, ancak karbon atık yönetimi için çok pahalıdır. Bununla birlikte, doğrudan hava yakalama, boyut yerine sayı olarak küçük başlayıp büyüyebilir. Tıpkı güneş panelleri gibi, doğrudan hava yakalama cihazları da seri üretilebilir. Seri üretim, maliyetlerde kat kat azalma göstermiştir. 2023, sunulan teknolojilerden hangilerinin seri üretimin doğasında bulunan maliyet düşüşlerinden yararlanabileceğine dair bir fikir verebilir.”

RALPH MARQUARDT, EVONIK INDUSTRIES BAŞ İNOVASYON SORUMLUSU

Kaynak: Evonik Industries

“İklim değişikliğini durdurmak büyük bir görev. Bu ancak kaynakları önemli ölçüde daha az kullanırsak başarılı olabilir. Bunun için gerçek bir döngüsel ekonomi şart. Kimya endüstrisinin buna katkıları arasında, halihazırda kullanılmış ürünlerin geri dönüşümünün önünü açan yenilikçi malzemeler, yeni süreçler ve katkı maddeleri yer alıyor. Bunlar, mekanik geri dönüşümü daha verimli hale getiriyor ve temel pirolizin ötesinde bile anlamlı kimyasal geri dönüşümü mümkün kılıyor. Atıkları değerli malzemelere dönüştürmek, kimya endüstrisinden uzmanlık gerektiriyor. Gerçek bir döngüde, atıklar geri dönüştürülür ve yeni ürünler için değerli hammaddeler haline gelir. Ancak hızlı olmalıyız; gelecekteki döngüsel ekonomiyi mümkün kılmak için yeniliklerimize şimdi ihtiyaç var.”

SARAH E. O'CONNOR, DOĞAL ÜRÜN BİYOSENTEZİ BÖLÜMÜ DİREKTÖRÜ, MAX PLANCK KİMYASAL EKOLOJİ ENSTİTÜSÜ

Fotoğraf: Sebastian Reuter

“'-Omik' teknikleri, bakteri, mantar, bitki ve diğer organizmaların karmaşık doğal ürünleri sentezlemek için kullandıkları genleri ve enzimleri keşfetmek için kullanılır. Bu genler ve enzimler daha sonra, genellikle kimyasal süreçlerle birlikte, sayısız molekül için çevre dostu biyokatalitik üretim platformları geliştirmek için kullanılabilir. Artık tek bir hücre üzerinde '-omik' yapabiliyoruz. Tek hücreli transkriptomik ve genomik çalışmalarının, bu genleri ve enzimleri bulma hızımızda nasıl bir devrim yaratacağını göreceğimizi tahmin ediyorum. Dahası, tek hücreli metabolomik çalışmaları da artık mümkün; bu da bireysel hücrelerdeki kimyasal konsantrasyonunu ölçmemize ve hücrenin kimyasal bir fabrika olarak nasıl işlev gördüğüne dair çok daha doğru bir tablo elde etmemize olanak tanıyor.”

RICHMOND SARPONG, ORGANİK KİMYAGER, KALİFORNİYA ÜNİVERSİTESİ, BERKELEY

Fotoğraf: Niki Stefanelli

“Örneğin, yapısal karmaşıklık ile sentez kolaylığı arasında nasıl ayrım yapılacağı gibi organik moleküllerin karmaşıklığının daha iyi anlaşılması, makine öğrenimindeki ilerlemelerden ortaya çıkmaya devam edecek ve bu da reaksiyon optimizasyonu ve tahmininde ivmelenmeye yol açacaktır. Bu ilerlemeler, kimyasal alanı çeşitlendirme konusunda yeni düşünme biçimlerine katkıda bulunacaktır. Bunu yapmanın bir yolu, moleküllerin çevresinde değişiklikler yapmak, diğeri ise moleküllerin iskeletlerini düzenleyerek moleküllerin çekirdeğinde değişiklikler yapmaktır. Organik moleküllerin çekirdekleri karbon-karbon, karbon-azot ve karbon-oksijen bağları gibi güçlü bağlardan oluştuğu için, özellikle gerilimsiz sistemlerde bu tür bağları işlevselleştirme yöntemlerinin sayısında bir artış göreceğimize inanıyorum. Fotoredoks katalizindeki ilerlemeler de iskelet düzenlemesinde yeni yönlere katkıda bulunacaktır.”

ALISON WENDLANDT, ORGANİK KİMYAGER, MASSACHUSETTS TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ

Fotoğraf: Justin Knight

“2023 yılında organik kimyacılar seçicilik sınırlarını zorlamaya devam edecekler. Atom düzeyinde hassasiyet sunan düzenleme yöntemlerinin yanı sıra makromolekülleri özelleştirmek için yeni araçların daha da gelişeceğini öngörüyorum. Bir zamanlar birbirine yakın olan teknolojilerin organik kimya araç setine entegrasyonundan ilham almaya devam ediyorum: biyokatalitik, elektrokimyasal, fotokimyasal ve gelişmiş veri bilimi araçları giderek standart hale geliyor. Bu araçlardan yararlanan yöntemlerin daha da gelişeceğini ve bize asla hayal edemeyeceğimiz bir kimya getireceğini bekliyorum.”

Not: Tüm yanıtlar e-posta yoluyla gönderilmiştir.