Se on vuosisadan WSS-projekti: näin kemiasta tulee pyöreää...

Il "vuosisadan projekti" ja Werner Siemens Foundation (WSS) muuttuu todeksi ja tähtääkiertotalous kemianteollisuudessa: johtama tiimi Regina Palkovits e Jürgen Klankermayer RWTH Aachenin yliopistosta aloittaa pian työt kunnianhimoisessa projektissa, joka koskee kemiallisten yhdisteiden tehokasta kierrätystä katalyysin avulla.

Rahoitus alkaen 100 miljoonaa Sveitsin frangia WSS:n 100-vuotisjuhlan käyttöön tarjoama tarkoitus auttaa luomaan uuden tutkimuskeskuksen, jolla on potentiaalia tasoittaa tietä todelliselle vallankumoukselle teollisuudessa kimeikka, joka kohtaa mahdollisuuden tulla "pyöreä ja moniulotteinen".

Naisten lahjakkuuksien arvostaminen? Philip Morrisin "pakollinen".
Hubert Keiber: "Etsimme kiinteitä projekteja... "kuoleman laaksossa""

WSS Foundation: 100 miljoonaa Sveitsin frangia planeetan suojelemiseen

Werner Siemens Foundation oli käynnistänyt 100 miljoonan frangin ideakilpailu Sveitsin satavuotisjuhlan kunniaksi, jota vietetään vuonna 2023. Juuri palkittu on säätiön suurin investointi: "Etsimme innovatiivista tapaa juhlia vuosipäiväämme", lääkäri selitti sitten Hubert Keiber, WSS:n puheenjohtaja,olemme löytäneet sellaisen, joka voi suojella planeettamme luonnonvaroja".

Tavoite oli selvä: kehittää teknologioitaresurssien kestävää käyttöä. Vaakalaudalla on 100 miljoonan Sveitsin frangin kymmenen vuoden laina uuden tutkimuskeskuksen avaamiseen Itävallassa, Sveitsissä tai Saksassa.

Il "vuosisadan projekti" sai poikkeuksellisen vastauksen: yli satakaksikymmentä erinomaista tutkijaa jätti ehdotuksensa. Sitten keväällä 2023 kuusi finalistiideaa valittiin ja niille myönnettiin miljoonan Sveitsin frangin WSS-tutkimuspalkinto. "Se oli vaikea päätös", kommentoi tohtori Keiber, "meidän piti valita kuuden poikkeuksellisen hankkeen välillä".

Huolellisen arvioinnin jälkeen säätiö on päättänyt palkita "Catalaix: Kiertotalouden katalyysi", esitteli professori Regina Palkovits ja professorin toimesta Jürgen Klankermayer Aachenin teknisestä yliopistosta (RWTH). Uusi WSS-tutkimuskeskus käsittelee katalyysiä ja johtaa kemiaa kohti kiertotaloutta.

Kemian Big 100 ja maailmantalouden haasteet
Vihreän kemian pyhä malja: myrkyttömät fluorikemikaalit

Catalaix: miksi katalyysi on hyödyllinen sekamuovin tehokkaassa kierrätyksessä

Aachen-tiimin projekti palkittiin tutkimuksen erinomaisuuden ja monitieteisten metodologioiden käytön lisäksi myös sen mahdollisesta vaikutuksesta.

Vaakalaudalla on mahdollisuus käyttää uudelleen raaka-aineiden molekyylikomponentteja erittäin korkealla tuotantotasolla, professori selittää Matthias Kleiner, Saksan tutkimussäätiön ja Leibniz-yhdistyksen entinen puheenjohtaja ja Werner Siemens -säätiön tieteellisen neuvottelukunnan pitkäaikainen jäsen.

"Muovisekoitusten tehokas kierrätys", selittää Kleiner, "edustaa syvällistä ja vallankumouksellista innovaatiota kestävän kehityksen tutkimuksessa. Ajattele vain miljoonia tonneja muovia saastuttaa valtameriä ja kuinka meillä ei vieläkään ole todellista ratkaisua ongelman ratkaisemiseen".

Saksalaisten tutkijoiden johtama tutkimuskeskus tasoittaa tietä apyöreä (ja elinkelpoinen) kemianteollisuus katalyysin ansiosta prosessi, joka nopeuttaa kemiallisia reaktioita tai tekee niistä mahdollisia.

Käytämme katalyysi lähes yksinomaan kemiallisten sidosten luomiseen, mutta sitä voidaan käyttää myös niiden rikkomiseen. Ja aineet, jotka toimivat kuten katalyytit ne auttavat luomaan lähtöaineita lukuisten tuotteiden valmistukseen, joita niistä lopulta tulee muovijätteet.

Palkovitsin ja Klankermayerin johtama tiimi haluaa löytää ratkaisun tähän ongelmaan kehittämällä uusia katalyyttejä ja prosesseja, jotka pystyvät hajottamaan tämäntyyppiset tuotteet uudelleenkäytettävät molekyyliset rakennuspalikat.

Uusien lääkkeiden kehittäminen, kirjastot parantuneet kemian ansiosta
Tulevaisuuden kemia: alan uudet haasteet kestävälle kehitykselle

Kierrätyksen lisäksi: kemia ja joustava kiertotalous ovat mahdollisia

Ensimmäinen painopiste uusi WSS-tutkimuskeskus se on siksimuoviteollisuus, eikä sinun tarvitse edes kysyä itseltäsi miksi. Ihminen tuottaa 400 miljoonaa tonnia muovia vuosittain: tämä öljyjohdannaisten vuori se kasvaa niin nopeasti, että vuoteen 2050 mennessä se saavuttaa kaikkien planeetalla elävien ihmisten, eläinten ja sienten yhteispainon.

Tähän mennessä, kierrätämme vain 9 prosenttia kaikesta tuotetusta ja ympäristöön jätteenä joutuneesta muovista: Aachen-tiimi aikoo työskennellä uudelleen muuntamisen parissa, joka on edelleen erilainen kuin kierrätykseen ja kierrätykseen.

Kyse on siitä muuntaa muovin takaisin perusmateriaaleiksi uudelleenkäytettävä prosessien yhdistelmällä, joka sisältää kemiallisen katalyysin, sähkökemian ja mikrobitoiminnan. Tutkijat ovat jo osoittaneet, että tämä lähestymistapa toimii erityyppisissä muoveissa.

Tutkijoiden idea on kuitenkin paljon monimutkaisempi ja ylittää yksittäisten materiaalien yksittäiset tuotantosyklit. Sovellus avoimen piirin periaate tehostaa hankkeen kiertokulkua luomalla perustan amoniulotteinen kiertotalous.

Katalyysillä tuotettuja molekyylirakennuspalikoita voidaan käyttää niin monella eri tavalla, että ne voidaan tarvittaessa kanavoida muihin materiaalikiertoihin ja arvoketjuihin. "Tämä mahdollistaa aiemmin eristettyjen materiaalikiertojen yhdistämisen, mikä edistää joustavan kiertotalouden kehittymistä", selitti professori Klankermayer.

Hiilen talteenotto ja varastointi: miten hiilidioksidia tulisi käyttää?
Ilmatilavallankumous alueella, kaupungissa ja arkkitehtuurissa

Lähitulevaisuus: WSS-tutkimuskeskuksesta todelliseen maailmaan

Jätetuotteet ovat arvokkaita resursseja, muistelee professori Palkovits. Siksi tutkijat haluavat tuottaa kierrätyksen aikana molekyylisiä rakennuspalikoita, jotka säilyttävät korkeimman mahdollisen kemiallisen arvon. "Emme halua hajottaa muovia kokonaan synteesikaasuksi tai polttaa sitä hiilidioksidiksi", selittää,"Haluamme vain tehdä niistä käyttökelpoisia monissa sovelluksissa".

Näiden tulevaisuuden rakennuspalikoiden tulisi myös olla ympäristöystävällisempiä, mieluiten tasaisia biohajoava; toisaalta, muistelee tutkija, "ei ole mitään järkeä tuottaa toista projektia, jota on vaikea kierrättää".

Hanke on jo osoittanut potentiaalinsa a kokeile PET-pullolla: Tutkijat hajosivat PET-polymeerin uudelleen käytettäväksi rakennuspalikaksi ja poistivat samalla myös bisfenoli A:n, pullojen joustavuutta tekevän pehmittimen.

Tätä varten tarvitaan huomattavasti erilaisia ​​prosesseja, ja tämä on paikkamonitieteisyys, vakio Catalaix-projektissa. "Toimintamme on poikkitieteellistä", Regina Palkovits sanoo, "Materiaalista ja lähtökohdasta riippuen valitsemme hyvin erilaisia ​​katalyysimenetelmiä".

"Mutta sillä on teollinen vaikutus", päättää professori Klankermayer, "katalyytteidemme on toimittava todellisissa materiaaleissa. Tämä on perustavanlaatuinen askel".

LTCC:n osaamiskeskus? Luganossa jo 27
Kestäviä autonosia oliivinkorjuujätteistä