शिक्षा जगत और उद्योग जगत के रसायनशास्त्री इस बात पर चर्चा कर रहे हैं कि अगले साल कौन सी खबरें सुर्खियां बटोरेंगी।

6 विशेषज्ञों ने 2023 के लिए रसायन विज्ञान के प्रमुख रुझानों की भविष्यवाणी की है।

शिक्षा जगत और उद्योग जगत के रसायनशास्त्री इस बात पर चर्चा कर रहे हैं कि अगले साल कौन सी खबरें सुर्खियां बटोरेंगी।

क्रेडिट: विल लुडविग/सी एंड ईएन/शटरस्टॉक

माहेर एल-काडी, मुख्य प्रौद्योगिकी अधिकारी, नैनोटेक एनर्जी, और इलेक्ट्रोकेमिस्ट, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, लॉस एंजिल्स

साभार: माहेर एल-काडी

जीवाश्म ईंधन पर अपनी निर्भरता को समाप्त करने और कार्बन उत्सर्जन को कम करने के लिए, घरों से लेकर कारों तक, हर चीज को विद्युतीकृत करना ही एकमात्र वास्तविक विकल्प है। पिछले कुछ वर्षों में, हमने अधिक शक्तिशाली बैटरियों के विकास और निर्माण में महत्वपूर्ण प्रगति देखी है, जिनसे हमारे काम पर जाने और दोस्तों और परिवार से मिलने के तरीके में नाटकीय बदलाव आने की उम्मीद है। विद्युत ऊर्जा में पूर्णतः परिवर्तन सुनिश्चित करने के लिए, ऊर्जा घनत्व, रिचार्ज समय, सुरक्षा, पुनर्चक्रण और प्रति किलोवाट घंटे लागत में और सुधार की आवश्यकता है। 2023 में बैटरी अनुसंधान में और वृद्धि की उम्मीद की जा सकती है, क्योंकि अधिक से अधिक रसायनज्ञ और पदार्थ वैज्ञानिक मिलकर सड़कों पर अधिक से अधिक इलेक्ट्रिक कारें उतारने में सहयोग कर रहे हैं।

क्लाउस लैक्नर, निदेशक, नकारात्मक कार्बन उत्सर्जन केंद्र, एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी

साभार: एरिजोना स्टेट यूनिवर्सिटी

नवंबर में मिस्र में आयोजित अंतर्राष्ट्रीय पर्यावरण सम्मेलन COP27 के बाद, 1.5 डिग्री सेल्सियस जलवायु लक्ष्य हासिल करना मुश्किल हो गया, जिससे कार्बन उत्सर्जन को कम करने की आवश्यकता पर बल मिला। इसलिए, 2023 में प्रत्यक्ष वायु-संचयन प्रौद्योगिकियों में प्रगति देखने को मिलेगी। ये नकारात्मक उत्सर्जन के लिए एक व्यापक दृष्टिकोण प्रदान करती हैं, लेकिन कार्बन अपशिष्ट प्रबंधन के लिए बहुत महंगी हैं। हालांकि, प्रत्यक्ष वायु-संचयन की शुरुआत छोटे पैमाने पर की जा सकती है और आकार के बजाय संख्या में वृद्धि की जा सकती है। सौर पैनलों की तरह, प्रत्यक्ष वायु-संचयन उपकरणों का बड़े पैमाने पर उत्पादन किया जा सकता है। बड़े पैमाने पर उत्पादन से लागत में काफी कमी देखी गई है। 2023 में यह पता चल सकता है कि प्रस्तावित प्रौद्योगिकियों में से कौन सी तकनीक बड़े पैमाने पर उत्पादन से होने वाली लागत में कमी का लाभ उठा सकती है।

राल्फ मार्क्वार्ड्ट, मुख्य नवाचार अधिकारी, एवोनिक इंडस्ट्रीज

क्रेडिट: एवोनिक इंडस्ट्रीज

जलवायु परिवर्तन को रोकना एक बड़ा कार्य है। यह तभी सफल हो सकता है जब हम संसाधनों का उपयोग काफी कम करें। इसके लिए एक वास्तविक चक्रीय अर्थव्यवस्था आवश्यक है। इसमें रसायन उद्योग का योगदान नवोन्मेषी सामग्रियों, नई प्रक्रियाओं और ऐसे योजकों के रूप में है जो पहले से उपयोग किए गए उत्पादों के पुनर्चक्रण का मार्ग प्रशस्त करते हैं। ये यांत्रिक पुनर्चक्रण को अधिक कुशल बनाते हैं और बुनियादी पायरोलिसिस से भी आगे सार्थक रासायनिक पुनर्चक्रण को सक्षम बनाते हैं। कचरे को मूल्यवान सामग्रियों में बदलना रसायन उद्योग की विशेषज्ञता की मांग करता है। एक वास्तविक चक्र में, कचरे का पुनर्चक्रण होता है और वह नए उत्पादों के लिए मूल्यवान कच्चा माल बन जाता है। हालांकि, हमें तेजी से काम करना होगा; भविष्य में चक्रीय अर्थव्यवस्था को सक्षम बनाने के लिए हमारे नवाचारों की अभी आवश्यकता है।

सारा ई. ओ'कॉनर, निदेशक, प्राकृतिक उत्पाद जैवसंश्लेषण विभाग, मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट फॉर केमिकल इकोलॉजी

साभार: सेबेस्टियन रॉयटर

“'-ओमिक्स' तकनीक का उपयोग बैक्टीरिया, कवक, पौधों और अन्य जीवों द्वारा जटिल प्राकृतिक उत्पादों के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाने वाले जीन और एंजाइमों की खोज के लिए किया जाता है। इन जीन और एंजाइमों का उपयोग, अक्सर रासायनिक प्रक्रियाओं के संयोजन में, अनगिनत अणुओं के लिए पर्यावरण के अनुकूल जैव-उत्प्रेरक उत्पादन प्लेटफॉर्म विकसित करने के लिए किया जा सकता है। अब हम एक कोशिका पर '-ओमिक्स' कर सकते हैं। मेरा अनुमान है कि हम देखेंगे कि एकल-कोशिका ट्रांसक्रिप्टोमिक्स और जीनोमिक्स इन जीन और एंजाइमों की खोज की गति में किस प्रकार क्रांति ला रहे हैं। इसके अलावा, एकल-कोशिका मेटाबोलॉमिक्स अब संभव है, जिससे हम व्यक्तिगत कोशिकाओं में रसायनों की सांद्रता को माप सकते हैं, जिससे हमें यह समझने में कहीं अधिक सटीक जानकारी मिलती है कि कोशिका एक रासायनिक कारखाने के रूप में कैसे कार्य करती है।”

रिचमंड सरपोंग, कार्बनिक रसायनज्ञ, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले

क्रेडिट: निकी स्टेफेनेली

“कार्बनिक अणुओं की जटिलता की बेहतर समझ, उदाहरण के लिए संरचनात्मक जटिलता और संश्लेषण की सरलता के बीच अंतर करना, मशीन लर्निंग में प्रगति से लगातार उभरती रहेगी, जिससे अभिक्रिया अनुकूलन और पूर्वानुमान में भी तेजी आएगी। ये प्रगति रासायनिक क्षेत्र के विविधीकरण के बारे में सोचने के नए तरीके प्रदान करेगी। ऐसा करने का एक तरीका अणुओं की परिधि में परिवर्तन करना है और दूसरा अणुओं के कंकालों को संपादित करके अणुओं के मूल में परिवर्तन करना है। चूंकि कार्बनिक अणुओं के मूल में कार्बन-कार्बन, कार्बन-नाइट्रोजन और कार्बन-ऑक्सीजन जैसे मजबूत बंध होते हैं, मेरा मानना ​​है कि हम इन प्रकार के बंधों को कार्यात्मक बनाने के तरीकों की संख्या में वृद्धि देखेंगे, विशेष रूप से तनाव रहित प्रणालियों में। फोटोरिडॉक्स उत्प्रेरण में प्रगति भी कंकाल संपादन में नई दिशाओं में योगदान देगी।”

एलिसन वेंडलैंड्ट, कार्बनिक रसायनज्ञ, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी

क्रेडिट: जस्टिन नाइट

“2023 में, कार्बनिक रसायनज्ञ चयनात्मकता की सीमाओं को और आगे बढ़ाते रहेंगे। मुझे उम्मीद है कि परमाणु-स्तर की सटीकता प्रदान करने वाली संपादन विधियों के साथ-साथ वृहद अणुओं को अनुकूलित करने के लिए नए उपकरणों में और वृद्धि होगी। कार्बनिक रसायन विज्ञान के उपकरणों में कभी एक-दूसरे से सटी हुई प्रौद्योगिकियों के एकीकरण से मैं लगातार प्रेरित होता रहता हूँ: जैव-उत्प्रेरक, विद्युत-रासायनिक, प्रकाश-रासायनिक और परिष्कृत डेटा विज्ञान उपकरण तेजी से मानक बन रहे हैं। मुझे उम्मीद है कि इन उपकरणों का लाभ उठाने वाली विधियाँ और अधिक विकसित होंगी, जिससे हमें ऐसा रसायन विज्ञान देखने को मिलेगा जिसकी हमने कभी कल्पना भी नहीं की थी।”

नोट: सभी जवाब ईमेल के माध्यम से भेजे गए थे।