To projekt stulecia WSS: w ten sposób chemia staje się obiegiem zamkniętym...

Il „projekt stulecia” z Fundacja Wernera Siemensa (WSS) staje się rzeczywistością i ma na celugospodarka obiegowa w branży chemicznej: zespół kierowany przez Regina Palkovits e Jürgena Klankermayera z Uniwersytetu RWTH w Aachen wkrótce rozpoczną prace nad ambitnym projektem dotyczącym wydajnego recyklingu związków chemicznych dzięki katalizie.

Finansowanie od 100 milionów franków szwajcarskich udostępnione przez WSS z okazji stulecia posłużą do stworzenia nowego ośrodka badawczego, który ma potencjał, aby utorować drogę prawdziwej rewolucji w przemyśle chimica, który stoi przed możliwością stania się „okrągłe i wielowymiarowe".

Waloryzacja kobiecego talentu? „Konieczność” Philipa Morrisa
Hubert Keiber: „Szukamy solidnych projektów w… 'dolinie śmierci'”

Fundacja WSS: 100 milionów franków szwajcarskich na ochronę planety

Fundacja Wernera Siemensa uruchomiła projekt Konkurs pomysłów na 100 milionów franków Swiss z okazji stulecia swojego istnienia, obchodzonego w 2023 roku. Ten właśnie nagrodzony to największa inwestycja Fundacji"Szukaliśmy innowacyjnego sposobu na uczczenie naszej rocznicy– wyjaśnił następnie Doktor Huberta Keibera, Prezes WSS, „znaleźliśmy taki, który może chronić zasoby naturalne naszej planety".

Cel był jasny: opracować technologie dlazrównoważone wykorzystanie zasobów. Stawką jest dziesięcioletni kredyt o wartości 100 milionów franków szwajcarskich na otwarcie nowego centrum badawczego w Austrii, Szwajcarii lub Niemczech.

Il „projekt stulecia” spotkał się z niezwykłym odzewem: swoje propozycje zgłosiło ponad stu dwudziestu znakomitych badaczy. Następnie wiosną 2023 r. wybrano sześć finalistów pomysłów, które otrzymały nagrodę naukową WSS w wysokości miliona franków szwajcarskich. „To była trudna decyzja”, komentuje doktor Keiber, „musieliśmy wybierać pomiędzy sześcioma wyjątkowymi projektami".

Po wnikliwej ocenie Fundacja zdecydowała się nagrodzić nagrodę „Catalaix: Kataliza dla gospodarki o obiegu zamkniętym”, zaprezentowany przez profesora Regina Palkovits i przez profesora Jürgena Klankermayera Politechniki w Akwizgranie (RWTH). Nowe Centrum Badawcze WSS będzie zajmować się katalizą i prowadzić chemię w kierunku gospodarki o obiegu zamkniętym.

Wielka 100 chemii i wyzwania globalnej gospodarki
Święty Graal zielonej chemii: wolne od toksyczności fluorochemikalia

Catalaix: dlaczego kataliza jest przydatna w efektywnym recyklingu mieszanych tworzyw sztucznych

Projekt zespołu z Aachen został nagrodzony nie tylko za doskonałość badań i zastosowanie multidyscyplinarnych metodologii, ale także za potencjalny wpływ.

W grę wchodzi możliwość ponowne wykorzystanie molekularnych elementów składowych surowców na bardzo wysokim poziomie produkcji – wyjaśnia profesor Maciej Kleiner, były prezes Niemieckiej Fundacji Badawczej i Stowarzyszenia Leibniza oraz wieloletni członek naukowej rady doradczej Fundacji Wernera Siemensa.

"Efektywny recykling mieszanych tworzyw sztucznych”, wyjaśnia Kleiner, „stanowi głęboką i rewolucyjną innowację w badaniach nad zrównoważonym rozwojem. Pomyśl tylko o miliony ton plastiku zanieczyszczającego oceany świata i tego, że wciąż nie mamy prawdziwego rozwiązania tego problemu".

Centrum badawcze kierowane przez niemieckich naukowców utoruje drogę doprzemysł chemiczny o obiegu zamkniętym (i opłacalny). dzięki katalizie, procesowi przyspieszającemu szybkość reakcji chemicznych lub umożliwiającemu ich zajście.

Używamy kataliza niemal wyłącznie do tworzenia wiązań chemicznych, ale można go również wykorzystać do ich rozerwania. Oraz substancje, które działają jak katalizatory pomagają stworzyć materiały wyjściowe do produkcji wielu produktów, którymi ostatecznie się stają odpady plastikowe.

Zespół kierowany przez Palkovitsa i Klankermayera chce znaleźć rozwiązanie tego problemu poprzez opracowanie nowych katalizatorów i procesów zdolnych do rozbicia tego typu produktu na molekularne elementy konstrukcyjne wielokrotnego użytku.

Rozwój nowych leków, biblioteki wzbogacone dzięki chemii
Chemia przyszłości: nowe wyzwania przemysłu dla zrównoważonego rozwoju

Poza recyklingiem: możliwa jest chemia i elastyczna gospodarka o obiegu zamkniętym

Pierwsze skupienie nowe Centrum Badawcze WSS będzie to zatemprzemysł tworzyw sztucznychi nie musisz nawet zadawać sobie pytania dlaczego. Ludzkość produkuje co roku 400 milionów ton plastiku: tyle góra pochodnych ropy naftowej rośnie tak szybko, że do 2050 r. osiągnie łączną wagę wszystkich ludzi, zwierząt i grzybów żyjących na planecie.

Do tej pory poddajemy recyklingowi zaledwie 9 proc całego plastiku wyprodukowanego i uwolnionego do środowiska w postaci odpadów: zespół z Aachen zamierza pracować nad ponownym przetworzeniem, co jest koncepcją wciąż odmienną od koncepcji recykling i upcykling.

jest przekształcić plastik z powrotem w materiały podstawowe nadają się do ponownego użycia dzięki połączeniu procesów obejmujących katalizę chemiczną, elektrochemię i działanie mikrobiologiczne. Naukowcy wykazali już, że to podejście sprawdza się w przypadku różnych rodzajów tworzyw sztucznych.

Pomysł badaczy jest jednak znacznie bardziej złożony i wykracza poza pojedyncze cykle produkcyjne izolowanych materiałów. Zastosowanie zasada obwodu otwartego wzmocni podejście projektu o obiegu zamkniętym, kładąc podwaliny pod:wielowymiarowa gospodarka o obiegu zamkniętym.

Molekularne elementy budulcowe wytworzone w wyniku katalizy można wykorzystać na tak wiele różnych sposobów, że w razie potrzeby można je skierować do innych cykli materiałowych i łańcuchów wartości. „Umożliwia to połączenie izolowanych wcześniej obiegów materiałowych, przyczyniając się do rozwoju elastycznej gospodarki o obiegu zamkniętym”- wyjaśnił profesor Klankermayer.

Wychwytywanie i składowanie dwutlenku węgla: jak powinniśmy wykorzystywać CO2?
Powietrzna rewolucja przestrzenna na terytorium, mieście i architekturze

Najbliższa przyszłość: z Centrum Badawczego WSS do świata realnego

Odpady są cennymi zasobami, wspomina profesor Palkovits. Dlatego badacze chcą w procesie recyklingu wytworzyć molekularne elementy budulcowe, które zachowują możliwie najwyższą wartość chemiczną. „Nie chcemy całkowicie rozkładać plastiku na gaz syntezowy ani spalać go do CO2„, wyjaśnia”, „chcemy po prostu dojść do punktu, w którym można je wykorzystać w szerokim zakresie zastosowań".

Te przyszłe elementy składowe powinny być również bardziej przyjazne dla środowiska, idealnie równe ulegające biodegradacji; z drugiej strony – wspomina badacz – „absolutnie nie ma sensu produkować kolejnego projektu, który trudno poddać recyklingowi".

Projekt pokazał już swój potencjał w m.in poeksperymentuj z butelką PET: Naukowcy rozbili polimer PET na element konstrukcyjny wielokrotnego użytku, usuwając przy tym także bisfenol A, plastyfikator nadający butelkom elastyczność.

Aby to osiągnąć, potrzebne są znacząco różne procesy i właśnie w tym miejscuinterdyscyplinarność, stała w projekcie Catalaix. „Nasza praca ma charakter interdyscyplinarny„, mówi Regina Palkovits, „W zależności od konkretnego materiału i punktu wyjścia wybierzemy bardzo różne metody katalizy".

"Ale żeby mieć wpływ na przemysł”, podsumowuje profesor Klankermayer, „nasze katalizatory muszą działać w rzeczywistych materiałach. To jest zasadniczy krok".

Centrum kompetencyjne LTCC? W Lugano już 27 lutego 2024 r
Zrównoważone części samochodowe z odpadów ze zbiorów oliwek