Chemiker aus der akademescher Welt an der Industrie diskutéieren, wat d'nächst Joer Schlagzeilen wäert maachen

6 Experten prognostizéieren déi grouss Trends an der Chimie fir 2023

Chemiker aus der akademescher Welt an der Industrie diskutéieren, wat d'nächst Joer Schlagzeilen wäert maachen

Quell: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, CHEF TECHNOLOGY OFFICER, NANOTECH ENERGY AN ELEKTROCHEMIK, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, LOS ANGELES

Quell: Mat frëndlecher Erlaabnes vum Maher El-Kady

„Fir eis Ofhängegkeet vu fossile Brennstoffer ze eliminéieren an eis CO2-Emissiounen ze reduzéieren, ass déi eenzeg richteg Alternativ, alles vun Haiser bis Autoen ze elektrifizéieren. An de leschte Joren hu mir grouss Duerchbréch an der Entwécklung a Produktioun vu méi staarke Batterien erlieft, déi erwaart ginn, d'Aart a Weis wéi mir op d'Aarbecht reesen a Frënn a Famill besichen, dramatesch ze veränneren. Fir e komplette Wiessel op elektresch Energie ze garantéieren, sinn weider Verbesserungen an der Energiedicht, der Opluedzäit, der Sécherheet, dem Recycling an de Käschte pro Kilowattstonn nach ëmmer néideg. Et kann een erwaarden, datt d'Batteriefuerschung am Joer 2023 weider wiisst, mat enger ëmmer méi grousser Zuel vu Chemiker a Materialwëssenschaftler, déi zesumme schaffen, fir méi Elektroautoen op d'Strooss ze bréngen.“

KLAUS LACKNER, DIREKTER, ZENTER FIR NEGATIV KUELOENDËMISSIUNEN, ARIZONA STATE UNIVERSITY

Kredit: Arizona State University

„Zënter der COP27 [der internationaler Ëmweltkonferenz, déi am November an Ägypten ofgehale gouf], ass d'Klimazil vun 1,5 °C schwéier ze verstoen ginn, wat d'Noutwennegkeet vun der Kuelestoffentfernung betount huet. Dofir wäerten am Joer 2023 Fortschrëtter bei den Technologien zur direkter Loftoffangung ze gesi sinn. Si bidden eng skalierbar Approche zu negativen Emissiounen, si sinn awer ze deier fir d'Gestioun vu Kuelestoffoffäll. Wéi och ëmmer, direkt Loftoffangung kann kleng ufänken a méi grouss ginn wéi méi grouss. Genau wéi Solarpanneauen kéinten Apparater zur direkter Loftoffangung a Masseproduktioun gefouert ginn. D'Masseproduktioun huet Käschtereduktiounen ëm Gréisstenuerdnungen gewisen. 2023 kéint e Bléck drop werfen, wéi eng vun den ugebuedenen Technologien vun de Käschtereduktiounen, déi mat der Masseproduktioun verbonne sinn, profitéiere kënnen.“

RALPH MARQUARDT, CHEF FIR INNOVATIOUN, EVONIK INDUSTRIES

Quell: Evonik Industries

„De Klimawandel ze stoppen ass eng grouss Aufgab. Et kann nëmme geléngen, wa mir däitlech manner Ressourcen benotzen. Eng richteg Kreeslafwirtschaft ass dofir essentiell. D'Chemeschindustrie dréit dozou bäi innovativ Materialien, nei Prozesser an Zousätz, déi de Wee fir d'Recycling vu scho benotzte Produkter fräimaachen. Si maachen de mechanesche Recycling méi effizient a erméiglechen e sënnvollen chemesche Recycling, deen och iwwer d'Basispyrolyse erausgeet. Fir Offall a wäertvoll Materialien ëmzewandelen, brauch een Expertise vun der Chemeschindustrie. An engem richtege Kreeslaf gëtt Offall recycléiert a gëtt zu wäertvollen Rohmaterialien fir nei Produkter. Mir mussen awer séier sinn; eis Innovatioune si elo néideg, fir d'Kreeslafwirtschaft an Zukunft ze erméiglechen.“

SARAH E. O'CONNOR, DIREKTERIN, DEPARTEMENT FIR NATURPRODUKTBIOSYNTHESE, MAX PLANCK INSTITUT FIR CHEMISCH EKOLOGIE

Quell: Sebastian Reuter

„'-Omiks'-Technike gi benotzt fir d'Genen an Enzymer z'entdecken, déi Bakterien, Pilze, Planzen an aner Organismen benotzen, fir komplex Naturprodukter ze synthetiséieren. Dës Genen an Enzymer kënnen dann, dacks a Kombinatioun mat chemesche Prozesser, benotzt ginn, fir ëmweltfrëndlech biokatalytesch Produktiounsplattforme fir onzähleg Molekülen z'entwéckelen. Mir kënnen elo '-Omiks' op enger eenzeger Zell maachen. Ech prognostizéieren, datt mir gesinn, wéi Eenzelzell-Transkriptomik a Genomik d'Geschwindegkeet revolutionéieren, mat där mir dës Genen an Enzymer fannen. Ausserdeem ass Eenzelzell-Metabolomik elo méiglech, sou datt mir d'Konzentratioun vu Chemikalien an eenzelnen Zellen moosse kënnen, wat eis e vill méi genee Bild dovun gëtt, wéi d'Zell als Chemiefabréck funktionéiert.“

RICHMOND SARPONG, ORGANESCHEN CHEMIKANT, UNIVERSITÉIT VUN KALIFORNIEN, BERKELEY

Quell: Niki Stefanelli

„E besser Verständnis vun der Komplexitéit vun organesche Molekülen, zum Beispill wéi een tëscht struktureller Komplexitéit an einfacher Synthese ënnerscheet, wäert weider duerch d'Fortschrëtter am maschinelle Léieren entstoen, wat och zu enger Beschleunegung vun der Reaktiounsoptimiséierung a Prognose féiere wäert. Dës Fortschrëtter wäerten nei Weeër fidderen, fir iwwer d'Diversifikatioun vum chemesche Raum nozedenken. Eng Méiglechkeet fir dëst ze maachen ass duerch Ännerungen un der Peripherie vu Molekülen an eng aner ass Ännerungen am Kär vu Molekülen ze bewierken andeems d'Skeletter vu Molekülen geännert ginn. Well d'Käre vun organesche Molekülen aus staarke Bindungen wéi Kuelestoff-Kuelestoff-, Kuelestoff-Stickstoff- a Kuelestoff-Sauerstoff-Bindungen bestinn, gleewen ech, datt mir e Wuesstem vun der Zuel vu Methoden gesinn, fir dës Zorte vu Bindungen ze funktionaliséieren, besonnesch an onbelastete Systemer. Fortschrëtter an der Photoredoxkatalyse wäerten och wahrscheinlech zu neie Richtungen an der Skelettbearbechtung bäidroen.“

ALISON WENDLANDT, ORGANESCH CHEMIKIN, MASSACHUSETTS INSTITUT FIR TECHNOLOGIE

Kredit: Justin Knight

„Am Joer 2023 wäerten organesch Chemiker weiderhin d'Extremer vun der Selektivitéit ustriewen. Ech erwaarden e weidere Wuesstem vun Editiounsmethoden, déi Präzisioun op Atomniveau ubidden, souwéi nei Tools fir Makromoleküle unzepassen. Ech gi weiderhin vun der Integratioun vun Technologien, déi fréier no beim aneren leien, an den Toolkit vun der organescher Chimie inspiréiert: biokatalytesch, elektrochemesch, photochemesch an sophistikéiert Datenwëssenschaftsinstrumenter sinn ëmmer méi Standard. Ech erwaarden, datt Methoden, déi dës Tools notzen, weider opbléien a Chimie bréngen, déi mir eis ni virgestallt hunn.“

Bemierkung: All Äntwerten goufen per E-Mail geschéckt.