शैक्षणिक आणि उद्योगातील रसायनशास्त्रज्ञ पुढील वर्षी काय मथळे बनवतील यावर चर्चा करतात

२०२३ साठी रसायनशास्त्रातील मोठ्या ट्रेंडचा अंदाज ६ तज्ञांनी वर्तवला आहे.

शैक्षणिक आणि उद्योगातील रसायनशास्त्रज्ञ पुढील वर्षी काय मथळे बनवतील यावर चर्चा करतात

क्रेडिट: विल लुडविग/सी अँड ईएन/शटरस्टॉक

माहेर अल-कादी, मुख्य तंत्रज्ञान अधिकारी, नॅनोटेक ऊर्जा आणि इलेक्ट्रोकेमिस्ट, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिस

क्रेडिट: माहेर एल-काडी यांच्या सौजन्याने

"जीवाश्म इंधनांवरील आपले अवलंबित्व कमी करण्यासाठी आणि कार्बन उत्सर्जन कमी करण्यासाठी, घरांपासून ते कारपर्यंत सर्व गोष्टींचे विद्युतीकरण करणे हा एकमेव खरा पर्याय आहे. गेल्या काही वर्षांत, अधिक शक्तिशाली बॅटरीच्या विकास आणि निर्मितीमध्ये आम्हाला मोठे यश मिळाले आहे ज्यामुळे कामावर जाण्याच्या आणि मित्रांना आणि कुटुंबियांना भेटण्याच्या पद्धतीत नाटकीय बदल होण्याची अपेक्षा आहे. विद्युत उर्जेकडे संपूर्ण संक्रमण सुनिश्चित करण्यासाठी, ऊर्जा घनता, रिचार्ज वेळ, सुरक्षितता, पुनर्वापर आणि प्रति किलोवॅट तास खर्चात आणखी सुधारणा आवश्यक आहेत. २०२३ मध्ये बॅटरी संशोधनात आणखी वाढ होण्याची अपेक्षा आहे कारण रसायनशास्त्रज्ञ आणि साहित्य शास्त्रज्ञांची संख्या वाढत आहे आणि अधिक इलेक्ट्रिक कार रस्त्यावर आणण्यास मदत होईल."

क्लॉस लॅकनर, संचालक, निगेटिव्ह कार्बन उत्सर्जन केंद्र, अ‍ॅरिझोना राज्य विद्यापीठ

क्रेडिट: अ‍ॅरिझोना स्टेट युनिव्हर्सिटी

"COP27 [इजिप्तमध्ये नोव्हेंबरमध्ये झालेल्या आंतरराष्ट्रीय पर्यावरण परिषदेत], 1.5 °C हवामान लक्ष्य अविचारी बनले, ज्यामुळे कार्बन काढून टाकण्याची गरज अधोरेखित झाली. म्हणूनच, 2023 मध्ये डायरेक्ट-एअर-कॅप्चर तंत्रज्ञानात प्रगती होईल. ते नकारात्मक उत्सर्जनासाठी एक स्केलेबल दृष्टिकोन प्रदान करतात, परंतु कार्बन कचरा व्यवस्थापनासाठी खूप महाग आहेत. तथापि, डायरेक्ट-एअर-कॅप्चर डिव्हाइसेस लहान सुरू होऊ शकतात आणि आकारापेक्षा संख्येने वाढू शकतात. सौर पॅनेलप्रमाणेच, डायरेक्ट-एअर-कॅप्चर डिव्हाइसेसचे मोठ्या प्रमाणात उत्पादन केले जाऊ शकते. मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाने मोठ्या प्रमाणात खर्चात कपात दर्शविली आहे. 2023 मध्ये मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात अंतर्निहित खर्च कपातीचा फायदा कोणत्या तंत्रज्ञानाद्वारे घेता येईल याची झलक मिळू शकते."

राल्फ मार्क्वार्ड, मुख्य नवोन्मेष अधिकारी, इव्होनिक उद्योग

क्रेडिट: इव्होनिक इंडस्ट्रीज

"हवामान बदल थांबवणे हे एक मोठे काम आहे. जर आपण कमी संसाधनांचा वापर केला तरच ते यशस्वी होऊ शकते. यासाठी एक खरी वर्तुळाकार अर्थव्यवस्था आवश्यक आहे. यामध्ये रासायनिक उद्योगाचे योगदान म्हणजे नाविन्यपूर्ण साहित्य, नवीन प्रक्रिया आणि अॅडिटीव्ह जे आधीच वापरल्या गेलेल्या उत्पादनांच्या पुनर्वापरासाठी मार्ग मोकळा करण्यास मदत करतात. ते यांत्रिक पुनर्वापर अधिक कार्यक्षम बनवतात आणि मूलभूत पायरोलिसिसच्या पलीकडेही अर्थपूर्ण रासायनिक पुनर्वापर सक्षम करतात. कचऱ्याचे मौल्यवान पदार्थांमध्ये रूपांतर करण्यासाठी रासायनिक उद्योगाकडून कौशल्य आवश्यक आहे. वास्तविक चक्रात, कचऱ्याचा पुनर्वापर केला जातो आणि नवीन उत्पादनांसाठी मौल्यवान कच्चा माल बनतो. तथापि, आपल्याला वेगवान राहावे लागेल; भविष्यात वर्तुळाकार अर्थव्यवस्था सक्षम करण्यासाठी आता आपल्या नवकल्पनांची आवश्यकता आहे."

साराह ई. ओ'कॉनर, संचालक, नैसर्गिक उत्पादन जैवसंश्लेषण विभाग, मॅक्स प्लँक इन्स्टिट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी

क्रेडिट: सेबास्टियन रॉयटर

"'-ओमिक्स' तंत्रांचा वापर जीवाणू, बुरशी, वनस्पती आणि इतर जीव जटिल नैसर्गिक उत्पादनांचे संश्लेषण करण्यासाठी वापरत असलेले जीन्स आणि एंजाइम शोधण्यासाठी केला जातो. हे जीन्स आणि एंजाइम नंतर रासायनिक प्रक्रियांसह एकत्रितपणे असंख्य रेणूंसाठी पर्यावरणपूरक जैवउत्प्रेरक उत्पादन प्लॅटफॉर्म विकसित करण्यासाठी वापरले जाऊ शकतात. आपण आता एकाच पेशीवर '-ओमिक्स' करू शकतो. मला वाटते की एकल-पेशी ट्रान्सक्रिप्टोमिक्स आणि जीनोमिक्स आपल्याला ही जीन्स आणि एंजाइम शोधण्याच्या गतीमध्ये कशी क्रांती घडवत आहेत ते आपण पाहू. शिवाय, एकल-पेशी चयापचय आता शक्य आहे, ज्यामुळे आपल्याला वैयक्तिक पेशींमध्ये रसायनांची एकाग्रता मोजता येते, ज्यामुळे आपल्याला पेशी रासायनिक कारखाना म्हणून कसे कार्य करते याचे अधिक अचूक चित्र मिळते."

रिचमंड सारपोंग, सेंद्रिय रसायनशास्त्रज्ञ, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, बर्कले

क्रेडिट: निकी स्टेफानेली

"मशीन लर्निंगमधील प्रगतीमुळे सेंद्रिय रेणूंच्या जटिलतेची चांगली समज निर्माण होत राहील, उदाहरणार्थ संरचनात्मक जटिलता आणि संश्लेषणाची सोय यात फरक कसा करायचा, ज्यामुळे प्रतिक्रिया ऑप्टिमायझेशन आणि भाकित करण्यातही गती येईल. या प्रगतीमुळे रासायनिक जागेत विविधता आणण्याबद्दल विचार करण्याचे नवीन मार्ग निर्माण होतील. हे करण्याचा एक मार्ग म्हणजे रेणूंच्या परिघात बदल करणे आणि दुसरा म्हणजे रेणूंच्या सांगाड्यांचे संपादन करून रेणूंच्या गाभ्यामधील बदलांवर परिणाम करणे. सेंद्रिय रेणूंच्या गाभ्यांमध्ये कार्बन-कार्बन, कार्बन-नायट्रोजन आणि कार्बन-ऑक्सिजन बंध यांसारखे मजबूत बंध असल्याने, मला विश्वास आहे की या प्रकारच्या बंधांना कार्यान्वित करण्यासाठीच्या पद्धतींच्या संख्येत वाढ होईल, विशेषतः अनियंत्रित प्रणालींमध्ये. फोटोरेडॉक्स कॅटालिसिसमधील प्रगती देखील सांगाड्याच्या संपादनात नवीन दिशानिर्देशांना हातभार लावेल."

अ‍ॅलिसन वेंडलँड, ऑरगॅनिक केमिस्ट, मॅसेच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी

क्रेडिट: जस्टिन नाइट

"२०२३ मध्ये, सेंद्रिय रसायनशास्त्रज्ञ निवडकतेच्या टोकाला पुढे नेत राहतील. अणू-स्तरीय अचूकता तसेच मॅक्रोमोलेक्यूल्स तयार करण्यासाठी नवीन साधने देणाऱ्या संपादन पद्धतींमध्ये आणखी वाढ होण्याची मला अपेक्षा आहे. सेंद्रिय रसायनशास्त्र टूलकिटमध्ये एकेकाळी संलग्न तंत्रज्ञानाच्या एकात्मिकतेमुळे मी प्रेरित आहे: बायोकॅटॅलिटिक, इलेक्ट्रोकेमिकल, फोटोकेमिकल आणि अत्याधुनिक डेटा सायन्स टूल्स ही वाढती मानक साधने आहेत. मला अपेक्षा आहे की या साधनांचा वापर करणाऱ्या पद्धती आणखी बहरतील, ज्यामुळे आम्हाला कधीही कल्पना न केलेली रसायनशास्त्र मिळेल."

टीप: सर्व प्रतिसाद ईमेलद्वारे पाठवले गेले आहेत.