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

6 तज्ञांनी 2023 साठी रसायनशास्त्राच्या मोठ्या ट्रेंडचा अंदाज लावला आहे

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

क्रेडिट: विल लुडविग/C&EN/Shutterstock

माहेर एल-काडी, मुख्य तंत्रज्ञान अधिकारी, नॅनोटेक एनर्जी आणि इलेक्ट्रोकेमिस्ट, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, लॉस एंजेलिस

क्रेडिट: माहेर एल-काडी यांच्या सौजन्याने

“जीवाश्म इंधनावरील आपले अवलंबित्व दूर करण्यासाठी आणि आपले कार्बन उत्सर्जन कमी करण्यासाठी, घरांपासून कारपर्यंत सर्व काही विद्युतीकरण करणे हाच खरा पर्याय आहे.गेल्या काही वर्षांमध्ये, आम्ही अधिक शक्तिशाली बॅटरीच्या विकासात आणि निर्मितीमध्ये मोठ्या प्रगतीचा अनुभव घेतला आहे ज्यामुळे आम्ही कामावर जाण्याचा आणि मित्र आणि कुटुंबाला भेट देण्याच्या मार्गात नाटकीय बदल घडवून आणण्याची अपेक्षा आहे.विद्युत उर्जेवर पूर्ण संक्रमण सुनिश्चित करण्यासाठी, उर्जेची घनता, रिचार्ज वेळ, सुरक्षितता, पुनर्वापर आणि प्रति किलोवॅट तास खर्चात आणखी सुधारणा करणे अद्याप आवश्यक आहे.2023 मध्ये बॅटरी संशोधनात आणखी वाढ होण्याची अपेक्षा केमिस्ट आणि मटेरियल शास्त्रज्ञांनी मिळून अधिक इलेक्ट्रिक कार रस्त्यावर आणण्यास मदत केली आहे.”

क्लॉस लॅकनर, संचालक, नकारात्मक कार्बन उत्सर्जन केंद्र, ऍरिझोना राज्य विद्यापीठ

क्रेडिट: ऍरिझोना स्टेट युनिव्हर्सिटी

“COP27, [नोव्हेंबरमध्ये इजिप्तमध्ये आयोजित आंतरराष्ट्रीय पर्यावरण परिषद] नुसार, 1.5 °C हवामान लक्ष्य मायावी ठरले, ज्यामुळे कार्बन काढून टाकण्याच्या गरजेवर जोर देण्यात आला.त्यामुळे, 2023 मध्ये डायरेक्ट-एअर-कॅप्चर तंत्रज्ञानामध्ये प्रगती दिसून येईल.ते नकारात्मक उत्सर्जनासाठी स्केलेबल दृष्टीकोन प्रदान करतात, परंतु कार्बन कचरा व्यवस्थापनासाठी ते खूप महाग आहेत.तथापि, डायरेक्ट एअर कॅप्चर लहान सुरू होऊ शकते आणि आकारापेक्षा संख्येने वाढू शकते.सौर पॅनेलप्रमाणेच, डायरेक्ट-एअर-कॅप्चर उपकरणे मोठ्या प्रमाणात उत्पादित केली जाऊ शकतात.मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाने परिमाणाच्या ऑर्डरद्वारे खर्चात कपात केली आहे.2023 मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनात अंतर्भूत असलेल्या खर्च कपातीचा फायदा घेऊ शकणारे कोणते तंत्रज्ञान देऊ शकते याची झलक देऊ शकते.”

राल्फ मार्क्वार्ड, मुख्य इनोव्हेशन ऑफिसर, इव्हॉनिक इंडस्ट्रीज

क्रेडिट: इव्होनिक इंडस्ट्रीज

“हवामानातील बदल थांबवणे हे एक मोठे काम आहे.जर आपण कमी संसाधनांचा वापर केला तरच ते यशस्वी होऊ शकते.त्यासाठी अस्सल वर्तुळाकार अर्थव्यवस्था आवश्यक आहे.यामध्ये रासायनिक उद्योगाच्या योगदानामध्ये नाविन्यपूर्ण साहित्य, नवीन प्रक्रिया आणि अॅडिटीव्ह यांचा समावेश आहे जे आधीच वापरल्या गेलेल्या उत्पादनांच्या पुनर्वापराचा मार्ग मोकळा करण्यात मदत करतात.ते यांत्रिक रीसायकलिंग अधिक कार्यक्षम बनवतात आणि मूलभूत पायरोलिसिसच्या पलीकडेही अर्थपूर्ण रासायनिक पुनर्वापर सक्षम करतात.कचऱ्याचे मौल्यवान पदार्थांमध्ये रूपांतर करण्यासाठी रासायनिक उद्योगातील तज्ञांची आवश्यकता असते.वास्तविक चक्रात, कचरा पुनर्वापर केला जातो आणि नवीन उत्पादनांसाठी मौल्यवान कच्चा माल बनतो.तथापि, आपण जलद असणे आवश्यक आहे;भविष्यात वर्तुळाकार अर्थव्यवस्था सक्षम करण्यासाठी आमच्या नवकल्पना आता आवश्यक आहेत.

साराह ई. ओकॉनर, डायरेक्टर, डिपार्टमेंट ऑफ नॅचरल प्रोडक्ट बायोसिंथेसिस, मॅक्स प्लँक इन्स्टिट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी

क्रेडिट: सेबॅस्टियन रॉयटर

"'-ओमिक्स' तंत्राचा वापर जीन्स आणि एन्झाईम शोधण्यासाठी केला जातो जे जीवाणू, बुरशी, वनस्पती आणि इतर जीव जटिल नैसर्गिक उत्पादनांचे संश्लेषण करण्यासाठी वापरतात.ही जीन्स आणि एन्झाईम्स नंतर अगणित रेणूंसाठी पर्यावरणास अनुकूल बायोकॅटॅलिटिक उत्पादन प्लॅटफॉर्म विकसित करण्यासाठी रासायनिक प्रक्रियांच्या संयोगाने वापरल्या जाऊ शकतात.आता आपण एकाच सेलवर '-omics' करू शकतो.माझा अंदाज आहे की एकल-सेल ट्रान्सक्रिप्टॉमिक्स आणि जीनोमिक्स आपल्याला ज्या गतीमध्ये ही जीन्स आणि एन्झाईम सापडतात त्या गतीमध्ये कशी क्रांती घडवून आणत आहेत ते आपण पाहू.शिवाय, एकल-सेल मेटाबोलॉमिक्स आता शक्य झाले आहे, ज्यामुळे आम्हाला वैयक्तिक पेशींमध्ये रसायनांचे प्रमाण मोजता येते, ज्यामुळे आम्हाला सेल रासायनिक कारखाना म्हणून कसे कार्य करते याचे अधिक अचूक चित्र देते.

रिचमंड सारपॉन्ग, ऑर्गेनिक केमिस्ट, कॅलिफोर्निया विद्यापीठ, बर्कले

क्रेडिट: निकी स्टेफनेली

"सेंद्रिय रेणूंच्या जटिलतेची अधिक चांगली समज, उदाहरणार्थ संरचनात्मक जटिलता आणि संश्लेषणाची सुलभता कशी ओळखावी, मशीन लर्निंगमधील प्रगतीतून पुढे येत राहील, ज्यामुळे प्रतिक्रिया ऑप्टिमायझेशन आणि भविष्यवाणीमध्ये प्रवेग देखील होईल.या प्रगतीमुळे रासायनिक जागेत वैविध्य आणण्याबद्दल विचार करण्याचे नवीन मार्ग मिळतील.हे करण्याचा एक मार्ग म्हणजे रेणूंच्या परिघात बदल करणे आणि दुसरा मार्ग म्हणजे रेणूंच्या सांगाड्याचे संपादन करून रेणूंच्या गाभ्यावरील बदलांवर परिणाम करणे.सेंद्रीय रेणूंच्या कोरमध्ये कार्बन-कार्बन, कार्बन-नायट्रोजन आणि कार्बन-ऑक्सिजन बंध यांसारख्या मजबूत बंधांचा समावेश असल्यामुळे, मला विश्वास आहे की या प्रकारच्या बंधांना कार्यान्वित करण्याच्या पद्धतींमध्ये वाढ होईल, विशेषत: अनियंत्रित प्रणालींमध्ये.फोटोरेडॉक्स कॅटॅलिसिसमधील प्रगती देखील कंकाल संपादनाच्या नवीन दिशानिर्देशांमध्ये योगदान देईल.

एलिसन वेंडलँड, ऑर्गेनिक केमिस्ट, मॅसॅच्युसेट्स इन्स्टिट्यूट ऑफ टेक्नॉलॉजी

क्रेडिट: जस्टिन नाइट

“2023 मध्ये, सेंद्रिय रसायनशास्त्रज्ञ निवडकतेच्या टोकाला पुढे जाणे सुरू ठेवतील.अणू-स्तरीय अचूकता तसेच मॅक्रोमोलेक्यूल्स टेलरिंगसाठी नवीन साधने ऑफर करणार्‍या संपादन पद्धतींमध्ये आणखी वाढ होण्याची मला अपेक्षा आहे.मी सेंद्रिय रसायनशास्त्र टूलकिटमध्ये एकेकाळी जवळच्या तंत्रज्ञानाच्या एकत्रीकरणाद्वारे प्रेरित होत राहिलो: बायोकॅटॅलिटिक, इलेक्ट्रोकेमिकल, फोटोकेमिकल आणि अत्याधुनिक डेटा विज्ञान साधने वाढत्या प्रमाणात मानक भाडे आहेत.मला आशा आहे की या साधनांचा लाभ घेण्याच्या पद्धती आणखी बहरतील, ज्यामुळे आम्हाला रसायनशास्त्र मिळेल ज्याची आम्ही कल्पनाही केली नव्हती.”

टीप: सर्व प्रतिसाद ईमेलद्वारे पाठवले गेले आहेत.