Cemegwyr yn y byd academaidd a diwydiant yn trafod beth fydd yn gwneud penawdau'r flwyddyn nesaf

6 arbenigwr yn rhagweld tueddiadau mawr cemeg ar gyfer 2023

Cemegwyr yn y byd academaidd a diwydiant yn trafod beth fydd yn gwneud penawdau'r flwyddyn nesaf

Credyd: Will Ludwig/C&EN/Shutterstock

MAHER EL-KADY, PRIF SWYDDOG TECHNOLEG, YNNI NANOTECH, AC ELECTROCEMEGYDD, PRIFYSGOL CALIFORNIA, LOS ANGELES

Credyd: Trwy garedigrwydd Maher El-Kady

"Er mwyn dileu ein dibyniaeth ar danwydd ffosil a lleihau ein hallyriadau carbon, yr unig ddewis arall go iawn yw trydaneiddio popeth o gartrefi i geir. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, rydym wedi profi datblygiadau mawr ym maes datblygu a chynhyrchu batris mwy pwerus y disgwylir iddynt newid y ffordd rydym yn teithio i'r gwaith ac yn ymweld â ffrindiau a theulu yn sylweddol. Er mwyn sicrhau newid llwyr i bŵer trydan, mae angen gwelliannau pellach o ran dwysedd ynni, amser ailwefru, diogelwch, ailgylchu, a chost fesul cilowat awr. Gellir disgwyl i ymchwil i fatris dyfu ymhellach yn 2023 gyda nifer cynyddol o gemegwyr a gwyddonwyr deunyddiau yn cydweithio i helpu i roi mwy o geir trydan ar y ffordd."

KLAUS LACKNER, CYFARWYDDWR, CANOLFAN AR GYFER ALLYRIADAU CARBON NEGATIF, PRIFYSGOL TALAITH ARIZONA

Credyd: Prifysgol Talaith Arizona

"O COP27 ymlaen, [y gynhadledd amgylcheddol ryngwladol a gynhaliwyd ym mis Tachwedd yn yr Aifft], daeth y targed hinsawdd o 1.5 °C yn anodd ei gyrraedd, gan bwysleisio'r angen i gael gwared ar garbon. Felly, bydd 2023 yn gweld datblygiadau mewn technolegau dal aer uniongyrchol. Maent yn darparu dull graddadwy ar gyfer allyriadau negyddol, ond maent yn rhy ddrud ar gyfer rheoli gwastraff carbon. Fodd bynnag, gall dal aer uniongyrchol ddechrau'n fach a thyfu o ran nifer yn hytrach na maint. Yn union fel paneli solar, gellid cynhyrchu dyfeisiau dal aer uniongyrchol ar raddfa fawr. Mae cynhyrchu màs wedi dangos gostyngiadau cost o orchymyn maint. Efallai y bydd 2023 yn cynnig cipolwg ar ba rai o'r technolegau a gynigir all fanteisio ar y gostyngiadau cost sy'n gynhenid ​​​​mewn gweithgynhyrchu màs."

RALPH MARQUARDT, PRIF SWYDDOG ARLOESI, EVONIK INDUSTRIES

Credyd: Diwydiannau Evonik

“Mae atal newid hinsawdd yn dasg fawr. Dim ond os ydym yn defnyddio llawer llai o adnoddau y gall lwyddo. Mae economi gylchol wirioneddol yn hanfodol ar gyfer hyn. Mae cyfraniadau'r diwydiant cemegol at hyn yn cynnwys deunyddiau arloesol, prosesau newydd, ac ychwanegion sy'n helpu i baratoi'r ffordd ar gyfer ailgylchu cynhyrchion sydd eisoes wedi'u defnyddio. Maent yn gwneud ailgylchu mecanyddol yn fwy effeithlon ac yn galluogi ailgylchu cemegol ystyrlon hyd yn oed y tu hwnt i byrolysis sylfaenol. Mae troi gwastraff yn ddeunyddiau gwerthfawr yn gofyn am arbenigedd gan y diwydiant cemegol. Mewn cylchred go iawn, caiff gwastraff ei ailgylchu ac mae'n dod yn ddeunyddiau crai gwerthfawr ar gyfer cynhyrchion newydd. Fodd bynnag, mae'n rhaid i ni fod yn gyflym; mae angen ein harloesiadau nawr i alluogi'r economi gylchol yn y dyfodol.”

SARAH E. O'CONNOR, CYFARWYDDWR, ADRAN BIOSYNTHESIS CYNHYRCHION NATURIOL, SEFYDLIAD MAX PLANCK AR GYFER ECOLEG GEMIGIOL

Credyd: Sebastian Reuter

“Defnyddir technegau '-omics' i ddarganfod y genynnau a'r ensymau y mae bacteria, ffyngau, planhigion ac organebau eraill yn eu defnyddio i syntheseiddio cynhyrchion naturiol cymhleth. Yna gellir defnyddio'r genynnau a'r ensymau hyn, yn aml ar y cyd â phrosesau cemegol, i ddatblygu llwyfannau cynhyrchu biocatalytig sy'n gyfeillgar i'r amgylchedd ar gyfer moleciwlau dirifedi. Gallwn nawr wneud '-omics' ar un gell. Rwy'n rhagweld y byddwn yn gweld sut mae trawsgriftomeg a genomeg un gell yn chwyldroi'r cyflymder yr ydym yn dod o hyd i'r genynnau a'r ensymau hyn. Ar ben hynny, mae metabolomeg un gell bellach yn bosibl, gan ganiatáu inni fesur crynodiad cemegau mewn celloedd unigol, gan roi darlun llawer mwy cywir inni o sut mae'r gell yn gweithredu fel ffatri gemegol.”

RICHMOND SARPONG, CEMEGYDD ORGANIG, PRIFYSGOL CALIFORNIA, BERKELEY

Credyd: Niki Stefanelli

"Bydd gwell dealltwriaeth o gymhlethdod moleciwlau organig, er enghraifft sut i wahaniaethu rhwng cymhlethdod strwythurol a rhwyddineb synthesis, yn parhau i ddod i'r amlwg o ddatblygiadau mewn dysgu peirianyddol, a fydd hefyd yn arwain at gyflymiad mewn optimeiddio a rhagfynegi adweithiau. Bydd y datblygiadau hyn yn bwydo ffyrdd newydd o feddwl am arallgyfeirio gofod cemegol. Un ffordd o wneud hyn yw trwy wneud newidiadau i gyrion moleciwlau a ffordd arall yw effeithio ar newidiadau i graidd moleciwlau trwy olygu sgerbydau moleciwlau. Gan fod creiddiau moleciwlau organig yn cynnwys bondiau cryf fel bondiau carbon-carbon, carbon-nitrogen, a charbon-ocsigen, credaf y byddwn yn gweld twf yn nifer y dulliau i swyddogaetholi'r mathau hyn o fondiau, yn enwedig mewn systemau heb straen. Mae'n debyg y bydd datblygiadau mewn catalysis ffotoredox hefyd yn cyfrannu at gyfeiriadau newydd mewn golygu sgerbydol."

ALISON WENDLANDT, CEMEGYDD ORGANIG, SEFYDLIAD TECHNOLEG MASSACHUSETTS

Credyd: Justin Knight

“Yn 2023, bydd cemegwyr organig yn parhau i wthio eithafion detholusrwydd. Rwy'n rhagweld twf pellach mewn dulliau golygu sy'n cynnig cywirdeb lefel atom yn ogystal ag offer newydd ar gyfer teilwra macromoleciwlau. Rwy'n parhau i gael fy ysbrydoli gan integreiddio technolegau a fu unwaith yn gyfagos i'r pecyn cymorth cemeg organig: mae offer biocatalytig, electrogemegol, ffotocemegol, a gwyddor data soffistigedig yn dod yn fwyfwy safonol. Rwy'n disgwyl y bydd dulliau sy'n manteisio ar yr offer hyn yn ffynnu ymhellach, gan ddod â chemeg na wnaethom erioed ei dychmygu'n bosibl inni.”

Nodyn: Anfonwyd yr holl ymatebion drwy e-bost.