अर्को वर्ष के हेडलाइन बन्नेछ भनेर शिक्षा र उद्योगका रसायनशास्त्रीहरूले छलफल गर्छन्

६ विज्ञहरूले २०२३ को लागि रसायन विज्ञानको ठूला प्रवृत्तिहरूको भविष्यवाणी गर्छन्

अर्को वर्ष के हेडलाइन बन्नेछ भनेर शिक्षा र उद्योगका रसायनशास्त्रीहरूले छलफल गर्छन्

क्रेडिट: विल लुडविग/सी एन्ड ईएन/शटरस्टक

माहेर एल-काडी, प्रमुख प्रविधि अधिकारी, नानोटेक ऊर्जा, र इलेक्ट्रोकेमिस्ट, क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, लस एन्जलस

क्रेडिट: माहेर एल-काडीको सौजन्य

"जीवाश्म इन्धनमाथिको हाम्रो निर्भरता हटाउन र कार्बन उत्सर्जन कम गर्न, घरदेखि कारसम्म सबै कुरालाई विद्युतीकरण गर्नु नै एक मात्र वास्तविक विकल्प हो। पछिल्ला केही वर्षहरूमा, हामीले थप शक्तिशाली ब्याट्रीहरूको विकास र निर्माणमा ठूला सफलताहरू अनुभव गरेका छौं जसले काममा जाने र साथीभाइ र परिवारलाई भेट्ने तरिकामा नाटकीय रूपमा परिवर्तन ल्याउने अपेक्षा गरिएको छ। विद्युतीय शक्तिमा पूर्ण संक्रमण सुनिश्चित गर्न, ऊर्जा घनत्व, रिचार्ज समय, सुरक्षा, रिसाइक्लिंग, र प्रति किलोवाट घण्टा लागतमा थप सुधारहरू अझै आवश्यक छन्। २०२३ मा ब्याट्री अनुसन्धान अझ बढ्ने अपेक्षा गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा रसायनशास्त्री र सामग्री वैज्ञानिकहरूले सडकमा थप विद्युतीय कारहरू राख्न मद्दत गर्न सँगै काम गर्नेछन्।"

क्लाउस ल्याकनर, निर्देशक, नकारात्मक कार्बन उत्सर्जन केन्द्र, एरिजोना राज्य विश्वविद्यालय

क्रेडिट: एरिजोना स्टेट युनिभर्सिटी

“COP27 [नोभेम्बरमा इजिप्टमा आयोजित अन्तर्राष्ट्रिय वातावरणीय सम्मेलन] अनुसार, १.५ डिग्री सेल्सियस जलवायु लक्ष्य मायावी बन्यो, जसले कार्बन हटाउने आवश्यकतालाई जोड दियो। त्यसकारण, २०२३ ले प्रत्यक्ष-हावा-कब्जा प्रविधिहरूमा प्रगति देख्नेछ। तिनीहरूले नकारात्मक उत्सर्जनको लागि स्केलेबल दृष्टिकोण प्रदान गर्छन्, तर कार्बन फोहोर व्यवस्थापनको लागि धेरै महँगो छन्। यद्यपि, प्रत्यक्ष हावा कब्जा सानो सुरु हुन सक्छ र आकारको सट्टा संख्यामा बढ्न सक्छ। सौर्य प्यानलहरू जस्तै, प्रत्यक्ष-हावा-कब्जा उपकरणहरू ठूलो मात्रामा उत्पादन गर्न सकिन्छ। ठूलो मात्रामा उत्पादनले परिमाणको अर्डरद्वारा लागत घटाउने प्रदर्शन गरेको छ। २०२३ ले कुन प्रस्तावित प्रविधिहरूले ठूलो मात्रामा उत्पादनमा निहित लागत कटौतीको फाइदा लिन सक्छ भन्ने झलक प्रदान गर्न सक्छ।”

राल्फ मार्क्वार्ड, प्रमुख नवप्रवर्तन अधिकारी, इभोनिक उद्योग

क्रेडिट: इभोनिक इन्डस्ट्रीज

"जलवायु परिवर्तन रोक्नु एउटा प्रमुख कार्य हो। हामीले उल्लेखनीय रूपमा कम स्रोतहरू प्रयोग गरेमा मात्र यो सफल हुन सक्छ। यसका लागि वास्तविक गोलाकार अर्थतन्त्र आवश्यक छ। यसमा रासायनिक उद्योगको योगदानमा नवीन सामग्रीहरू, नयाँ प्रक्रियाहरू, र additives समावेश छन् जसले पहिले नै प्रयोग भइसकेका उत्पादनहरूको पुनर्चक्रणको लागि मार्ग प्रशस्त गर्न मद्दत गर्दछ। तिनीहरूले मेकानिकल रिसाइक्लिंगलाई अझ कुशल बनाउँछन् र आधारभूत पाइरोलिसिसभन्दा बाहिर पनि अर्थपूर्ण रासायनिक रिसाइक्लिंग सक्षम बनाउँछन्। फोहोरलाई बहुमूल्य सामग्रीमा परिणत गर्न रासायनिक उद्योगबाट विशेषज्ञता चाहिन्छ। वास्तविक चक्रमा, फोहोर पुन: प्रयोग गरिन्छ र नयाँ उत्पादनहरूको लागि बहुमूल्य कच्चा पदार्थ बन्छ। यद्यपि, हामी छिटो हुनुपर्छ; भविष्यमा गोलाकार अर्थतन्त्रलाई सक्षम बनाउन हाम्रा आविष्कारहरू अहिले आवश्यक छन्।"

साराह ई. ओ'कोनर, निर्देशक, प्राकृतिक उत्पादन बायोसिन्थेसिस विभाग, रासायनिक पारिस्थितिकी विज्ञानको लागि म्याक्स प्लान्क संस्थान

क्रेडिट: सेबास्टियन रोयटर

"'-ओमिक्स' प्रविधिहरू ब्याक्टेरिया, फङ्गा, बिरुवाहरू र अन्य जीवहरूले जटिल प्राकृतिक उत्पादनहरू संश्लेषण गर्न प्रयोग गर्ने जीन र इन्जाइमहरू पत्ता लगाउन प्रयोग गरिन्छ। यी जीन र इन्जाइमहरू त्यसपछि रासायनिक प्रक्रियाहरूसँग संयोजनमा, अनगिन्ती अणुहरूको लागि वातावरणमैत्री जैविक उत्प्रेरक उत्पादन प्लेटफर्महरू विकास गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ। हामी अब एकल कोषमा '-ओमिक्स' गर्न सक्छौं। म भविष्यवाणी गर्छु कि हामी कसरी एकल-कोष ट्रान्सक्रिप्टोमिक्स र जीनोमिक्सले यी जीन र इन्जाइमहरू फेला पार्ने गतिमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गरिरहेको देख्नेछौं। यसबाहेक, एकल-कोष मेटाबोलोमिक्स अब सम्भव छ, जसले हामीलाई व्यक्तिगत कोषहरूमा रसायनहरूको सांद्रता मापन गर्न अनुमति दिन्छ, जसले हामीलाई कोषले रासायनिक कारखानाको रूपमा कसरी काम गर्छ भन्ने कुराको धेरै सटीक तस्वीर दिन्छ।"

रिचमन्ड सार्पोङ, जैविक रसायनज्ञ, क्यालिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्केली

क्रेडिट: निकी स्टेफानेली

"जैविक अणुहरूको जटिलताको राम्रो बुझाइ, उदाहरणका लागि संरचनात्मक जटिलता र संश्लेषणको सहजता बीच कसरी छुट्याउने, मेसिन लर्निङमा भएको प्रगतिबाट निरन्तर बाहिर निस्कनेछ, जसले प्रतिक्रिया अनुकूलन र भविष्यवाणीमा गति पनि बढाउनेछ। यी प्रगतिहरूले रासायनिक ठाउँलाई विविधीकरण गर्ने बारे सोच्न नयाँ तरिकाहरू खुवाउनेछन्। यो गर्ने एउटा तरिका अणुहरूको परिधिमा परिवर्तनहरू गर्नु हो र अर्को भनेको अणुहरूको कंकाल सम्पादन गरेर अणुहरूको कोरमा परिवर्तनहरूलाई असर गर्नु हो। किनभने जैविक अणुहरूको कोरहरूमा कार्बन-कार्बन, कार्बन-नाइट्रोजन, र कार्बन-अक्सिजन बन्धनहरू जस्ता बलियो बन्धनहरू हुन्छन्, मलाई विश्वास छ कि हामी यी प्रकारका बन्धनहरूलाई कार्यात्मक बनाउन विधिहरूको संख्यामा वृद्धि देख्नेछौं, विशेष गरी असंयमित प्रणालीहरूमा। फोटोरेडक्स उत्प्रेरकमा भएको प्रगतिले कंकाल सम्पादनमा नयाँ दिशाहरूमा पनि योगदान पुर्‍याउनेछ।"

एलिसन वेन्डल्याण्ड, जैविक रसायनज्ञ, म्यासाचुसेट्स इन्स्टिच्युट अफ टेक्नोलोजी

क्रेडिट: जस्टिन नाइट

"२०२३ मा, जैविक रसायनशास्त्रीहरूले चयनात्मकता चरम सीमाहरूलाई निरन्तर अगाडि बढाउनेछन्। म परमाणु-स्तर परिशुद्धता प्रदान गर्ने सम्पादन विधिहरूको थप वृद्धिको अपेक्षा गर्दछु साथै म्याक्रोमोलेक्युलहरू टेलर गर्न नयाँ उपकरणहरू पनि प्रदान गर्दछु। म जैविक रसायन विज्ञान टूलकिटमा एक पटक आसन्न प्रविधिहरूको एकीकरणबाट प्रेरित रहन्छु: जैविक उत्प्रेरक, इलेक्ट्रोकेमिकल, फोटोकेमिकल, र परिष्कृत डेटा विज्ञान उपकरणहरू बढ्दो रूपमा मानक भाडा हुन्। मलाई आशा छ कि यी उपकरणहरूको उपयोग गर्ने विधिहरू अझ फस्टाउनेछन्, जसले हामीलाई कहिल्यै कल्पना नगरेको रसायन विज्ञान ल्याउनेछ।"

नोट: सबै प्रतिक्रियाहरू इमेल मार्फत पठाइएका थिए।