Можем ли мы произвести революцию в химической промышленности и создать экономику замкнутого цикла? Да, с помощью катализаторов
Химическая промышленность является краеугольным камнем глобального развития, стимулируя инновации и производя основные продукты, поддерживающие наш современный образ жизни. Однако ее зависимость от неустойчивых ископаемых ресурсов представляет собой серьезную угрозу глобальным экосистемам из-за изменения климата и химического загрязнения. Новый комментарий, опубликованный в журнале One Earth компании Cell Press, в соавторстве с исследователями из Университета Гриффита, предлагает революционное решение: катализ для использования устойчивых ресурсов из отходов, переводящий отрасль от линейной к замкнутой экономике.
Катализ – это процесс изменения скорости химической реакции при помощи катализаторов – веществ, принимающих участие в химической реакции, но в состав конечных продуктов не входящих и в результате реакции не расходующихся.
«Если мы посмотрим на последние статистические данные, то увидим, что химическая промышленность вносит в мировую экономику ошеломляющие 5,7 триллиона долларов США и поддерживает 150 миллионов рабочих мест во всем мире, не считая переработки ископаемого топлива», — сказала профессор Карен Уилсон, один из ведущих авторов и директор Центра Гриффита. Однако она остается крупнейшим потребителем промышленной энергии и третьим по величине источником прямых выбросов CO2 в мире».
В 2022 году промышленность выбросила 935 миллионов тонн CO2 при производстве первичных химикатов. Более того, его деятельность привела к значительному загрязнению воды и выбросу токсичных химикатов в окружающую среду, увековечивая цикл экологического ущерба. Соведущий автор, профессор Адам Ли, также работающий в Гриффите, сказал: «Каталитические процессы могут свести к минимуму зависимость от ограниченного ископаемого топлива и значительно сократить выбросы CO2 за счет использования сельскохозяйственных, «городских» и пластиковых отходов в качестве сырья. Этот переход на сырье не только смягчает ущерб окружающей среде, но также устраняет уязвимости в цепочке поставок отрасли, которые подвержены геополитическим и природным сбоям». Профессор Уилсон добавила: «Катализ исторически играл ключевую роль в преобразовании ископаемых ресурсов в необходимое топливо и продукты, а теперь дает надежду на революцию в химической промышленности и продвижение экономики замкнутого цикла».
В публикации OneEarth команда исследовала источники катализа устойчивых и замкнутых химических процессов через следующие призмы:
- Катализ для утилизации отходов биомассы
- Катализ кольцевых полимеров
- Катализ для устранения химического загрязнения
Однако авторы признают, что эта концепция требует согласованных инноваций в разработке катализаторов и интеграции процессов. «Приоритет элементов, широко распространенных на Земле, а не драгоценных металлов, откроет устойчивые каталитические системы для эффективного преобразования органических отходов в безопасные и пригодные для вторичной переработки продукты», — сказала профессор Уилсон. «Уже такие новаторские инициативы, как совместное размещение различных предприятий в Калундборге, Дания, с целью содействия симбиозу, продемонстрировали новые модели сотрудничества для повышения эффективности использования ресурсов и сокращения отходов». «Катализ открывает путь к устойчивому развитию, позволяя нам превращать отходы в ценные ресурсы, и прокладывать путь к экономике замкнутого цикла» – добавил профессор Ли.
По материалам https://www.sciencedaily.com/