Kimiawan di dunia akademis dan industri mendiskusikan apa yang akan menjadi berita utama tahun depan

6 ahli memprediksi tren besar kimia untuk tahun 2023

Kimiawan di dunia akademis dan industri mendiskusikan apa yang akan menjadi berita utama tahun depan

Kredit: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, CHIEF TECHNOLOGY OFFICER, NANOTECH ENERGY, AND ELECTROCHEMIST, UNIVERSITY OF CALIFORNIA, LOS ANGELES

Kredit: Penghargaan dari Maher El-Kady

“Untuk menghilangkan ketergantungan kita pada bahan bakar fosil dan mengurangi emisi karbon kita, satu-satunya alternatif nyata adalah melistriki segala sesuatu mulai dari rumah hingga mobil.Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah mengalami terobosan besar dalam pengembangan dan pembuatan baterai yang lebih bertenaga yang diperkirakan akan mengubah secara dramatis cara kami bepergian untuk bekerja dan mengunjungi teman dan keluarga.Untuk memastikan transisi lengkap ke tenaga listrik, peningkatan lebih lanjut dalam kepadatan energi, waktu pengisian ulang, keamanan, daur ulang, dan biaya per kilowatt jam masih diperlukan.Seseorang dapat mengharapkan penelitian baterai untuk tumbuh lebih lanjut pada tahun 2023 dengan semakin banyak ahli kimia dan ilmuwan material yang bekerja sama untuk membantu menempatkan lebih banyak mobil listrik di jalan.”

KLAUS LACKNER, DIREKTUR, PUSAT EMISI KARBON NEGATIF, UNIVERSITAS NEGERI ARIZONA

Kredit: Universitas Negeri Arizona

“Pada COP27, [konferensi lingkungan internasional yang diadakan pada bulan November di Mesir], target iklim 1,5 °C menjadi sulit dipahami, menekankan perlunya penghilangan karbon.Oleh karena itu, tahun 2023 akan terlihat kemajuan dalam teknologi penangkapan udara langsung.Mereka memberikan pendekatan terukur untuk emisi negatif, tetapi terlalu mahal untuk pengelolaan limbah karbon.Namun, penangkapan udara langsung dapat dimulai dari yang kecil dan bertambah jumlahnya daripada ukurannya.Sama seperti panel surya, perangkat penangkap udara langsung dapat diproduksi secara massal.Produksi massal telah menunjukkan pengurangan biaya dengan urutan besarnya.2023 mungkin menawarkan gambaran sekilas tentang teknologi mana yang disodorkan dapat memanfaatkan pengurangan biaya yang melekat pada manufaktur massal.”

RALPH MARQUARDT, CHIEF INNOVATION OFFICER, EVONIK INDUSTRIES

Kredit: Industri Evonik

“Menghentikan perubahan iklim adalah tugas utama.Itu hanya dapat berhasil jika kita menggunakan sumber daya yang jauh lebih sedikit.Ekonomi sirkular yang sejati sangat penting untuk ini.Kontribusi industri kimia untuk ini termasuk bahan inovatif, proses baru, dan aditif yang membantu membuka jalan untuk mendaur ulang produk yang telah digunakan.Mereka membuat daur ulang mekanis lebih efisien dan memungkinkan daur ulang bahan kimia yang bermakna bahkan melampaui pirolisis dasar.Mengubah limbah menjadi bahan berharga membutuhkan keahlian dari industri kimia.Dalam siklus nyata, limbah didaur ulang dan menjadi bahan baku berharga untuk produk baru.Namun, kami harus cepat;inovasi kami dibutuhkan sekarang untuk mengaktifkan ekonomi sirkular di masa depan.”

SARAH E. O'CONNOR, DIREKTUR, DEPARTEMEN BIOSINTESIS HASIL ALAM, INSTITUT MAX PLANCK UNTUK EKOLOGI KIMIA

Kredit: Sebastian Reuter

“Teknik '-Omics' digunakan untuk menemukan gen dan enzim yang digunakan bakteri, jamur, tanaman, dan organisme lain untuk mensintesis produk alami yang kompleks.Gen dan enzim ini kemudian dapat digunakan, seringkali dalam kombinasi dengan proses kimia, untuk mengembangkan platform produksi biokatalitik yang ramah lingkungan untuk molekul yang tak terhitung jumlahnya.Kita sekarang dapat melakukan '-omics' pada satu sel.Saya memperkirakan bahwa kita akan melihat bagaimana transkriptomik dan genomik sel tunggal merevolusi kecepatan kita menemukan gen dan enzim ini.Selain itu, metabolomik sel tunggal sekarang memungkinkan, memungkinkan kami mengukur konsentrasi bahan kimia dalam sel individual, memberi kami gambaran yang jauh lebih akurat tentang bagaimana sel berfungsi sebagai pabrik kimia.”

RICHMOND SARPONG, KIMIA ORGANIK, UNIVERSITAS CALIFORNIA, BERKELEY

Kredit: Niki Stefanelli

“Pemahaman yang lebih baik tentang kompleksitas molekul organik, misalnya bagaimana membedakan antara kompleksitas struktural dan kemudahan sintesis, akan terus muncul dari kemajuan pembelajaran mesin, yang juga akan mengarah pada percepatan optimalisasi dan prediksi reaksi.Kemajuan ini akan memberi cara baru untuk berpikir tentang diversifikasi ruang kimia.Salah satu cara untuk melakukan ini adalah dengan membuat perubahan pada pinggiran molekul dan cara lainnya adalah mempengaruhi perubahan pada inti molekul dengan mengedit kerangka molekul.Karena inti molekul organik terdiri dari ikatan yang kuat seperti ikatan karbon-karbon, karbon-nitrogen, dan karbon-oksigen, saya yakin kita akan melihat peningkatan jumlah metode untuk memfungsikan jenis ikatan ini, terutama dalam sistem yang tidak terregangkan.Kemajuan dalam katalisis fotoredoks juga kemungkinan akan berkontribusi pada arah baru dalam pengeditan kerangka.”

ALISON WENDLANDT, KIMIA ORGANIK, INSTITUT TEKNOLOGI MASSACHUSETTS

Kredit: Justin Knight

“Pada tahun 2023, ahli kimia organik akan terus mendorong selektivitas secara ekstrem.Saya mengantisipasi pertumbuhan lebih lanjut dari metode pengeditan yang menawarkan presisi tingkat atom serta alat baru untuk menyesuaikan makromolekul.Saya terus terinspirasi oleh integrasi teknologi yang dulunya berdekatan ke dalam perangkat kimia organik: biokatalitik, elektrokimia, fotokimia, dan alat ilmu data canggih semakin menjadi tarif standar.Saya berharap metode yang memanfaatkan alat ini akan berkembang lebih jauh, menghadirkan chemistry yang tidak pernah kita bayangkan sebelumnya.”

Catatan: Semua tanggapan dikirim melalui email.