Materijali od kojih je izgrađen naš svijet koji smo stvorili drastično će se promijeniti u nadolazećim godinama

Rhiannon Edwards

15/12/2022

Proizvodnja i upotreba hemikalija i materijala imat će značajnu ulogu u budućnosti naše planete. Tačnije, redizajniranje procesa kojim dobivamo iskoristive hemijske proizvode te stvaramo i primjenjujemo materijale pomoći će nam ublažiti negativan uticaj na planeti i osigurati resurse za buduće generacije. Prelazak na cirkularnu ekonomiju sa sobom donosi finansijsku i ekološku korist.

Tri industrije koje će doživjeti najveće promjene uključuju:

• građevinarstvo
• modnu i tekstilnu industriju
• avio-svemirsku industriju.

Građevinarstvo

Danas gradnja i izgradnja imaju udio od 36 % u svjetskoj potražnji za energijom, 40 % u potrošnji CO2 i 25 % u potrošnji vode. Nužno je odmah preobraziti radne procese u toj industriji. Zajedno s drugim ciljanim aktivnostima, razvoj održivih materijala trebao bi smanjiti taj uticaj.

Promjene se planiraju već u fazi dizajna, dok će strukture nadahnute prirodom izmijeniti potrošnju energije u zgradama. Kao prve primjere možemo navesti zelene krovove i razmještaj prozora s ciljem najboljeg iskorištavanja prirodnog svjetla i topline.

Drastična promjena očekuje se i u materijalima od kojih se strukture izgrađuju. Velik je naglasak na betonu proizvedenom bez cementa. Jedan od najviše korištenih i najštetnijih materijala zamjenjuje se ekološkim alternativama kao što su beton od drvnog otpada i piljevine, konoplje, gljiva i drugih materijala.

Izolacija je područje koje također doživljava rast, dok se inženjeri takmiče u proizvodnji idućeg najboljeg proizvoda koji je izrađen od ekološki prihvatljivih materijala i tako postignu „super učinkovitost“. Tradicionalni izolacijski sistemi u građevinskoj industriji dolaze u vlaknastom, zrnastom i ćelijskom obliku. Izolacija sutrašnjice temeljit će se na nanotehnologiji, odnosno na nanoceluloznom aerogelu koji je jedan od najlakših krutih materijala na svijetu, a omogućuje istovremeno zaštitu od vode i toplotnu izolaciju.

Modna i tekstilna industrija

Modna industrija pridonosi zagađenju u gotovo jednakoj mjeri kao i građevinarstvo, posebno kad se uzme u obzir zadnjih nekoliko decenija s naglaskom na brzu modu čije su posljedice oslobađanje mikroplastike u vodu i ogromne količine tekstila na odlagalištima otpada.

“Način na koji danas izrađujemo i upotrebljavamo materijale osigurat ćemo resurse za buduće generacije”

Trenutna su istraživanja usmjerena na izdržljive materijale koji će duže trajati, a upotrebljavat će se za proizvodnju uniformi i radne odjeće. Pametni materijali koji odbijaju vodu, štite od mikroba i omogućavaju visoku učinkovitost značajno će promijeniti način na koji se odjeća upotrebljava u različitim okruženjima kao što su, na primjer, bolnice. Za očekivati je da će se te inovacije preslikati i na potrošačko tržište.

Ono što ove pametne tkanine čini pametnima većinom je posljedica hemijskih premaza, čiju primjenu vidimo i u avio-svemirskom sektoru.

Avio-svemirska industrija

Visokotehnološki premazi kao što su premazi s fotokonduktivnim karakteristikama i mogućnošću samopopravke uskoro će ući u široku primjenu u avio-svemirskoj industriji zbog svoje izdržljivosti, visoke otpornosti na koroziju i karakteristika koje štite od plamena i vrućine.

Usto, termičko prskanje i premazi temeljeni na nanotehnologiji i grafenu iznimno su lagani i štite od elektromagnetnih i radiofrekvencijskih smetnji.

Kao i u slučaju svakodnevnog prevoza, elektrifikacija je odgovor avio-svemirske industrije na problem zagađenja zraka fosilnim gorivima. Goriva koja se oslanjaju na proces izgaranja još će neko vrijeme biti glavno uporište avio-svemirske industrije, međutim upotreba električnog pogona u brodovima, vozilima i bespilotnim avio sistemima s vremenom će sve više rasti zahvaljujući naprednijim karakteristikama stealth tehnologije i lakoći punjenja. Električni ili hibridni pogoni omogućuju nove načine provođenja borbenih aktivnosti, kao što su dugotrajne misije silent watch, i smanjuju logistički otisak.

Prelazak na električnu energiju znači i novi naglasak na učinkovitu i ekološki prihvatljivu hemiju baterija, a proizvođači u avio-svemirskom sektoru ulaze u partnerstva s proizvođačima vozila radi razmjene znanja.

Tehnologije metal-zrak, nanožica, tekući metal, proton, biobaterije i fleksibilne tehnologije primjenjuju se u vozilima na kopnu, vodi i zraku. Čak će i kratki domaći letovi koji danas crpe mnogo resursa jednog dana biti na električni pogon.

Tektonska promjena

Ogromne promjene u području hemikalija i materijala koji se upotrebljavaju u industriji rezultat su istraživanja i razvoja u laboratorijima u čitavom svijetu. Sada digitalne tehnologije ubrzavaju nova otkrića uz manje troškove.

Vještačka inteligencija omogućava naučnicima ispitivanje i učenje na temelju podataka, a ne fizičkog eksperimentisanja, a internet stvari omogućuje naprednije prikupljanje podataka i detaljnije mogućnosti predviđanja. Nadalje, tehnologija koja se nosi i računari u oblaku omogućit će najbolje moguće korištenje ljudskih potencijala.

Materijali od kojih je izrađen naš svijet doživjet će velike promjene tokom sljedeće decenije i omogućiti nam sigurniju, čišću, pametniju i učinkovitiju budućnost, a s njom i ekonomsku korist.