Це WSS проект століття: ось як хімія стає круговою...

Il «Проект століття» з Фонд Вернера Сіменса (WSS) стає реальністю та має на метікругова економіка в хімічній промисловості: колектив під керівництвом Регіна Палковіц e Юрген Кланкермайер з RWTH Аахенського університету незабаром розпочне роботу над амбітним проектом щодо ефективної переробки хімічних сполук завдяки каталізу.

Фінансування від 100 мільйонів швейцарських франків наданий WSS з нагоди сторіччя, послужить для створення нового дослідницького центру, який має потенціал прокласти шлях для справжньої революції в промисловості хіміка, який стикається з можливістю стати “круговий і багатовимірний".

Валорізація жіночого таланту? «Обов’язково» від Philip Morris
Губерт Кейбер: «Ми шукаємо фірмові проекти в… «долині смерті»»

WSS Foundation: 100 мільйонів швейцарських франків на захист планети

Фонд Вернера Сіменса започаткував Конкурс ідей на 100 мільйонів франків Швейцарія з нагоди свого сторіччя, яке відзначається у 2023 році. Щойно нагороджена найбільша інвестиція Фонду: «Ми шукали інноваційний спосіб відзначити наш ювілей», – пояснив тоді лікар Губерт Кейбер, Президент WSS, “ми знайшли такий, який може захистити природні ресурси нашої планети".

Мета була зрозуміла: розробити технології длястале використання ресурсів. На кону – десятирічна позика вартістю 100 мільйонів швейцарських франків для відкриття нового дослідницького центру в Австрії, Швейцарії чи Німеччині.

Il «Проект століття» мав надзвичайний відгук: понад сто двадцять чудових дослідників подали свої пропозиції. Потім, навесні 2023 року, шість ідей-фіналістів було відібрано та нагороджено науковою премією WSS у розмірі одного мільйона швейцарських франків. «Це було важке рішення", коментує доктор Кейбер, "нам довелося вибирати між шістьма винятковими проектами".

Після ретельної оцінки Фонд вирішив нагородити «Catalaix: Каталіз для економіки замкнутого циклу», представлений проф Регіна Палковіц і професор Юрген Кланкермайер Технічного університету Ахена (RWTH). Новий дослідницький центр WSS буде займатися каталізом і вести хімію до циклічної економіки.

Велика 100 хімії та виклики світової економіки
Святий Грааль зеленої хімії: нетоксичні фторхімічні речовини

Catalaix: чому каталіз корисний для ефективної переробки змішаного пластику

Проект аахенської команди був нагороджений не лише за досконалість дослідження та використання мультидисциплінарних методологій, але й за його потенційний вплив.

На кону – можливість повторно використовувати молекулярні складові елементи сировини на дуже високому рівні виробництва, пояснює професор Матіас Кляйнер, колишній президент Німецького дослідницького фонду та Асоціації Лейбніца та багаторічний член науково-консультативної ради Фонду Вернера Сіменса.

"Ефективна переробка змішаних пластикових матеріалів", пояснює Кляйнер, "являє собою глибоку та революційну інновацію в дослідженнях сталого розвитку. Просто подумайте про мільйони тонн пластику, що забруднює океани світу і як ми досі не маємо реального вирішення проблеми".

Дослідницький центр під керівництвом німецьких вчених прокладе шлях для aциклічна (і життєздатна) хімічна промисловість завдяки каталізу, процесу, який прискорює швидкість хімічних реакцій або робить їх можливими.

Ми використовуємо каталіз майже виключно для створення хімічних зв’язків, але його також можна використовувати для їх розриву. І речовини, які діють як каталізатори вони допомагають створювати вихідні матеріали для виробництва багатьох продуктів, якими вони зрештою стають пластикові відходи.

Команда під керівництвом Палковіца та Кланкермаєра хоче знайти рішення цієї проблеми шляхом розробки нових каталізаторів і процесів, здатних розщеплювати цей тип продукту на багаторазові молекулярні будівельні блоки.

Розробка нових ліків, бібліотеки, розширені завдяки хімії
Хімія майбутнього: нові виклики галузі для сталого розвитку

Окрім переробки: можливі хімія та гнучка циркулярна економіка

Перший фокус новий дослідницький центр WSS тому це будепромисловість пластмас, і вам навіть не потрібно запитувати себе, чому. Люди виробляють 400 мільйонів тонн пластику щороку: це гора нафтопродуктів вона зростає настільки швидко, що до 2050 року досягне сумарної ваги всіх людей, тварин і грибів, що живуть на планеті.

на сьогоднішній день ми переробляємо лише 9 відсотків усього пластику, виробленого та випущеного в навколишнє середовище у вигляді відходів: команда з Аахена має намір працювати над реконверсією, концепцією, яка все ще відрізняється від концепції переробка та переробка.

Це приблизно перетворити пластик назад на основні матеріали багаторазового використання завдяки поєднанню процесів, що включають хімічний каталіз, електрохімію та мікробну дію. Дослідники вже показали, що цей підхід працює для різних типів пластику.

Однак ідея дослідників набагато складніша і виходить за рамки окремих циклів виробництва ізольованих матеріалів. Застосування принцип відкритого контуру посилить циклічний підхід проекту, заклавши основи для aбагатовимірна циркулярна економіка.

Молекулярні будівельні блоки, вироблені за допомогою каталізу, можна використовувати багатьма різними способами, що, якщо необхідно, їх можна спрямувати в інші матеріальні цикли та ланцюжки створення вартості. «Це дає змогу з’єднати раніше ізольовані матеріальні цикли, сприяючи розвитку гнучкої циркулярної економіки», – пояснив професор Кланкермаєр.

Уловлювання та зберігання вуглецю: як ми повинні використовувати CO2?
Повітряна просторова революція на території, місті та архітектурі

Найближче майбутнє: від Дослідницького центру WSS до реального світу

Відходи є цінними ресурсами, – нагадує професор Палковіц. Ось чому дослідники хочуть виробляти молекулярні будівельні блоки під час переробки, які зберігають найвищу можливу хімічну цінність. «Ми не хочемо повністю розщеплювати пластик на синтез-газ або спалювати його до CO2", пояснює, "ми просто хочемо дійти до того, щоб зробити їх придатними для широкого спектру застосувань".

Ці будівельні блоки майбутнього також мають бути більш екологічними, в ідеалі рівними біологічно розкладається; з іншого боку, нагадує дослідник, «немає абсолютно ніякого сенсу створювати інший проект, який важко переробити".

Проект уже продемонстрував свій потенціал в експериментувати з ПЕТ-пляшкою: Дослідники розклали ПЕТ-полімер на багаторазовий будівельний блок і в процесі також видалили бісфенол А, пластифікатор, який робить пляшки гнучкими.

Для цього потрібні суттєво інші процеси, і ось тутміждисциплінарність, константа в проекті Catalaix. «Наша робота є міждисциплінарною– каже Регіна Пальковіц, –Залежно від конкретного матеріалу та вихідної точки ми виберемо дуже різні методи каталізу".

"Але мати промисловий вплив», – підсумовує професор Кланкермаєр,наші каталізатори повинні працювати в реальних матеріалах. Це фундаментальний крок".

Центр компетенції LTCC? У Лугано вже 27 лютого 2024 року
Екологічні автомобільні компоненти з відходів збору оливок