Ο αντίκτυπος της πανδημίας COVID-19 θα συνεχίσει να επηρεάζει τις ζωές μας για χρόνια. Όμως δεν έχουν όλες οι επικείμενες αλλαγές αρνητική χροιά.
Ενδεικτικό το “μάθημα” που πήρε η Αυστραλία για τη σημασία της βιομηχανικής αυτάρκειας. Ένα δίδαγμα που μεταφράστηκε ήδη σε στρατηγική επένδυσης ύψους $1,5 δισ. από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση.
Η χώρα ουσιαστικά δέχθηκε ένα ‘ξύπνημα’ που την προσγείωσε στην πραγματικότητα των δυνατοτήτων της, σχολιάζει ο Δρ Αναστάσιος Πολύζος, επίκουρος καθηγητής στον τομέα Χημείας Συνεχούς Ροής και Κατάλυσης του πανεπιστημίου Μελβούρνης.
“[Το ζήτημα] βρέθηκε στο προσκήνιο για την Αυστραλία, δεδομένης της μείωσης της βιομηχανικής μας δυνατότητας τα τελευταία 20-25 χρόνια. Αυτό πυροδοτεί μια αλλαγή σκεπτικού στον τρόπο που παρασκευάζουμε, ειδικά για χημικές ενώσεις και φαρμακευτικά προϊόντα”, λέει στον “Nέο Κόσμο”.
Εδώ και μια δεκαετία περίπου, το ερευνητικό γκρουπ του οποίου ηγείται επικεντρώνεται σε αυτήν ακριβώς την τεχνολογία που στοχεύει να κάνει εφικτή τη μετάβαση.
“Θέλαμε να δούμε την αυστραλιανή χημική και φαρμακευτική βιομηχανία να μεταμορφώνεται, να γίνει πολύ πιο ανταγωνιστική στην παγκόσμια σκηνή και περιβαλλοντικά βιώσιμη.
“Πλέον υπάρχει ενδιαφέρον από την κυβέρνηση και τη βιομηχανία για περαιτέρω στήριξη, γιατί είναι βασικός πυλώνας στην οικονομία”.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ: Science: «Εμβόλια της ελπίδας», το σημαντικότερο επίτευγμα της χρονιάς
Μέρος της λύσης, λέει, για την ανάπτυξη νέων μεθόδων παρασκευής προσφέρεται από τη χημεία συνεχούς ροής.
Πρόκειται για την τεχνική στην οποία επικεντρώνεται η ομάδα του. Η έρευνά τους έχει εξασφαλίσει χρηματοδότηση από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση και το Υπουργείο Άμυνας και συγκεντρώνει ήδη ενδιαφέρον από τη βιομηχανία.
“Ευελπιστούμε να δημιουργήσουμε μια γκάμα τέτοιων τεχνολογιών για να επανεφεύρουμε το χημικό εργοστάσιο και τη φαρμακευτική βιομηχανική παραγωγή”.
Η μέθοδος πίσω από το εργοστάσιο του μέλλοντος
Για τον σκοπό αυτό, επιστρατεύουν τη χημεία συνεχούς ροής (flow chemistry).
Η μέθοδος είναι ο αντίποδας διεργασιών σε παρτίδες (batch production) και πλασάρεται ως “εξυπνότερος τρόπος για παραγωγή χημικών”.
https://www.youtube.com/watch?v=bPmOsSswppI&feature=emb_title
Με τους χημικούς αντιδραστήρες συνεχούς ροής να λειτουργούν αδιάλειπτα, εξηγεί ο Δρ Πολύζος, “είναι σχεδόν σαν βιομηχανική διαδικασία επ’ αόριστον”.
Τα πλεονεκτήματα; καλύτερη αποδοτικότητα σε μεγάλης κλίμακας παραγωγή, πιο φιλικά στο περιβάλλον αποτελέσματα, μειωμένο κόστος, απόβλητα και εξοικονόμηση χώρου.
“Εάν δεις ένα παραδοσιακό εργοστάσιο παραγωγής, ειδικά για φαρμακευτικά, είναι πολύ μεγάλα σε μέγεθος. Μπορεί να φτάσουν σε έκταση από γήπεδο ποδοσφαίρου μέχρι ολόκληρο οικοδομικό τετράγωνο”.
Με την τεχνολογία που αναπτύσσουν, το μέγεθος μπορεί να μειωθεί στον χώρο ενός δωματίου.
“‘Συρρικνώνουμε’ [την έκταση] αλλά παράλληλα μπορούμε να έχουμε την ίδια δυνατότητα παραγωγής όγκου ή και ακόμη μεγαλύτερη λόγω συνεχούς ροής έναντι παραγωγής σε παρτίδες”.
Η Αυστραλία ανερχόμενη πρωταγωνίστρια στη νέα βιομηχανική επανάσταση;
Σύμφωνα με τον Δρ Πολύζο, εταιρείες που υιοθετούν τεχνολογίες χημείας συνεχούς ροής, έχουν καλύτερες προοπτικές στην αγορά τους, εδραιώνοντας εφοδιαστικές αλυσίδες εντός της χώρας και διεθνώς.
“Αυτό μπορεί να τοποθετήσει την Αυστραλία στον χάρτη ως προηγμένη χώρα χημικής βιομηχανίας”.
“Αν παρακολουθήσετε τί συμβαίνει ανά τον κόσμο, σίγουρα στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη, ειδικά σε Γερμανία και Ελβετία, οι μεγάλες φαρμακευτικές μεταβαίνουν από παραγωγή παρτίδων σε συνεχούς ροής για πληθώρα λόγων, όχι μόνο για να πληρούν τις περιβαλλοντικές παραμέτρους που θέτουν οι κυβερνήσεις, αλλά και για ενίσχυση της ανταγωνιστικότητάς τους”, λέει ο Δρ Πολύζος.
“Οπότε βλέπουμε μια επανάσταση στον τρόπο παρασκευής χημικών σε παγκόσμια κλίμακα πλέον με χημεία συνεχούς ροής, και η Αυστραλία έχει και αυτή ρόλο να παίξει”.
Η επιστήμη στη σωστή πλευρά για το περιβάλλον
Ο Δρ Πολύζος έχει ειδίκευση στη χημεία… της ζωής – όπως είναι γνωστή η οργανική χημεία ή χημεία του άνθρακα.
Μια επιλογή για την οποία έχει να ευχαριστεί και τη συλλογή από ελληνικές εγκυκλοπαίδιες του πατέρα του, όπως εξομολογείται.
“Θυμάμαι να με συναρπάζει το πώς η επιστήμη μας επιτρέπει να περιγράψουμε την ίδια τη φύση.
“Έχει να κάνει με την πηγαία περιέργεια για το πώς λειτουργεί ο κόσμος. Και αυτή η περιέργεια με τη σειρά της, σου επιτρέπει να χρησιμοποιήσεις εργαλεία για να ερευνήσεις τη φύση και να προσπαθήσεις να την κατανοήσεις. Η χημεία για μένα είναι ένα από αυτά τα εργαλεία”.
Κατανοώντας καλύτερα τη φύση, λέει, ενισχύει τη δυνατότητά μας για επίλυση προβλημάτων.
Πώς σας φαίνεται ως παράδειγμα η αξιοποίηση εκπομπών CO2 με τρόπο ευνοϊκό για το περιβάλλον;
Το ζητούμενο απασχολεί εδώ και καιρό το ερευνητικό γκρουπ του Δρ Πολύζου.
ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΑ: Πόσους ανθρώπους μπορεί να αντέξει ακόμη ο πλανήτης;
“Μας ενδιαφέρει να πάρουμε μια από τις πηγές άνθρακα που βρίσκονται σε μεγαλύτερη αφθονία στον πλανήτη, το διοξείδιο του άνθρακα, και να το μετατρέψουμε σε θεμέλιο για παραγωγή χημικών.
“Υπάρχουν πολλές τεχνολογίες που κάνουν αυτό που αποκαλούμε ‘αιχμαλώτιση’ διοξειδίου του άνθρακα”, εξηγεί, επισημαίνοντας πως δεν υπάρχει ομοφωνία ούτε σε επίπεδο κυβερνήσεων ούτε στην επιστημονική κοινότητα για τον τρόπο αξιοποίησής του.
Στην ομάδα του, εξετάζουν τη χρήση καταλυτών που μιμούνται τη φωτοσύνθεση των φυτών για μετατροπή CO2 σε βασικές ύλες για φαρμακευτικά προϊόντα. Και υπάρχει και δυνατότητα για περαιτέρω εφαρμογές, με την προϋπόθεση χρήσης “του σωστού καταλύτη, της κατάλληλης χημικής διαδικασίας για να φέρει τη μετατροπή”.
Our latest work exploits multiphoton excitation of an Ir photocatalyst generate amides from organohalides and CO in flow. Congratulations to the team and an author shoutout to Jose @ChemCaveman and Nenad! @angew_chem @ChemistryUoM https://t.co/tHjbyBpKUV
— Polyzos Lab (@PolyzosLab) August 19, 2020
“Σκεφτείτε πράγματα όπως […] πολυμερή, νέα βιοκαύσιμα για αεροσκάφη, για την αυτοκινητοβιομηχανία…”
‘Μηδενικές εκπομπές’ είναι το μότο που υιοθετεί τελευταία ο τομέας της ενέργειας – και όχι μόνο.
Η κατεύθυνση όμως στην οποία κινείται η σύγχρονη επιστήμη, περιγράφει ο Δρ Πολύζος, επικεντρώνεται στη μετατροπή προς αξιοποίηση των εκπομπών που υπάρχουν ήδη στην ατμόσφαιρα.
Ουσιαστικά, ακόμη κι αν ο στόχος εκμηδένισης παραμείνει στο περιβαλλοντικό ευχολόγιο, η χημεία θα μπορούσε να δώσει μια εναλλακτική λύση ‘μηδενικών αποβλήτων’.
“Με το που χρησιμοποιούνται και παράγουν ξανά διοξείδιο του άνθρακα, μέσα από την καύση αυτών των προϊόντων, μπορούμε και πάλι να το αιχμαλωτίσουμε. Αναπτύσσουμε δηλαδή αυτό που είναι κυκλικός κύκλος ζωής, μια κυκλική οικονομία με βάση το διοξείδιο του άθρακα, αλλά χωρίς καθόλου απόβλητα”.