BASF Raziskave - Novinarska konferenca 2023: Kemija in trajnost: Popolna, ujemajoča se kombinacija

• BASF predstavlja inovativne izdelke in tehnologije za številne panoge
• Metoda TripleS pregledno ocenjuje trajnost portfelja izdelkov 
• Prodaja izdelkov, ki so bili dani na trg v zadnjih petih letih in izhajajo iz raziskovalno-razvojnih dejavnosti, se je leta 2022 povečala na približno 12 milijard evrov 

"Kemija in trajnost se odlično ujemata in tega se v BASF-u že dolgo zavedamo. Kot vodilno svetovno kemijsko podjetje zagotavljamo inovativne rešitve, ki pomembno prispevajo k trajnostni preobrazbi družbe in optimalni rabi omejenih virov," je na nedavni novinarski konferenci o raziskavah v podjetju BASF dejala dr. Melanie Maas-Brunner, članica upravnega odbora in glavna tehnološka direktorica podjetja. Maas-Brunnerjeva in BASF-ovi tehnološki strokovnjaki so ob tem kot konkretne primere izpostavili trenutne inovacijske projekte.

BASF nenehno razvija nove in še bolj trajnostne izdelke in tehnologije. "To je mogoče zaradi naše edinstvene inovacijske moči, katere uspeh je razviden iz številnih kazalnikov," je dejala Melanie Maas-Brunner. V zadnjih letih je podjetje nenehno povečevalo prodajo izdelkov, ki so bili dani na trg v zadnjih petih letih in so izhajali iz raziskovalno-razvojnih dejavnosti; v letu 2022 se je povečala na približno 12 milijard evrov. Ta inovacijska moč se odraža tudi v več kot 1.000 patentnih prijavah, vloženih v lanskem letu, zaradi česar je BASF ponovno postal vodilni v panogi. "Še posebej me veseli, da je 40 odstotkov teh patentnih izumov s posebnim poudarkom na trajnosti, nadaljnjih 20 odstotkov pa je povezanih z digitalizacijo," je dejala Melanie Maas-Brunner. K tem uspehom je prispevalo približno 10.000 zaposlenih na področju raziskav in razvoja po vsem svetu. "Kot glavna tehnološka direktorica sem zelo ponosna na to visoko usposobljeno raziskovalno in razvojno ekipo." Eden od aktualnih raziskovalnih projektov, o katerem je Maas-Brunnerjeva podrobno spregovorila, je bil razvoj materialov, ki bistveno povečujejo učinkovitost elektrolize vode. Ta se uporablja za pridobivanje vodika brez CO2, ki je bistvenega pomena za preoblikovanje kemične industrije.

Zagotavljanje preglednosti trajnosti

Da bi svojim strankam pomagalo na poti k večji trajnosti, je podjetje BASF razvilo mednarodno priznano metodo, ki jo uporablja za stalno ocenjevanje svojega portfelja izdelkov: Sustainable Solution Steering, znano tudi kot TripleS. S to metodo ocenjevanja BASF analizira trajnostni prispevek svojih izdelkov in jih razvršča v pet kategorij: Pioneer, Contributor, Standard, Monitored in Challenged. Če se ugotovi, da imajo izdelki precejšen primanjkljaj v smislu trajnosti (Challenged), jih BASF v petih letih umakne s trga. V letošnjem letu je BASF uvedel revidirano metodo TripleS, s pomočjo katere bo svoj portfelj izdelkov še bolj uskladil z varstvom podnebja, učinkovito rabo virov in krožnim gospodarstvom. V poročilu BASF 2023, ki bo objavljeno 23. februarja 2024, bo naveden delež prodaje, ustvarjen v vsaki od omenjenih petih kategorij. Podjetje bo postavilo nov cilj za delež prodaje, ki bo ustvarjen z izdelki iz dveh najvišjih kategorij (Pioneer in Contributor). "Z metodo TripleS pregledno merimo trajnost naših dejavnosti, kot tudi to, kako se izboljšujemo," je dejala Maas-Brunnerjeva. 

Grajenje boljših cest

Ceste po vsem svetu so vse bolj obremenjene, vključno s povečanim prometom težkih vozil in z vedno bolj ekstremnimi podnebnimi razmerami. Zaradi tega je običajno treba ceste obnoviti po 10 do 12 letih. BASF je z B2Last® (Bitumen to Last) razvil inovativen dodatek za bitumen, ki izboljšuje trajnost cest in zmanjšuje ogljični odtis med gradnjo.

Dodatek - reaktivni sistem na osnovi izocianatov - navzkrižno poveže posamezne sestavine bitumna in ustvari polimerno mrežo. To izboljša elastične lastnosti bitumna, kar cesti zagotavlja daljšo življenjsko dobo in večjo odpornost proti razpokam, tako pri visokih kot tudi pri nizkih temperaturah. BASF je to potrdil zobsežnimi testi, ki jih je izvedel skupaj z akademskimi partnerji. Uporaba novega dodatka vodi tudi do 65-odstotnega zmanjšanja emisij bitumna med gradnjo ceste, saj se lahko asfaltiranje izvaja pri nižjih temperaturah. Poleg tega BASF-ov dodatek prispeva k zmanjšanju emisij CO2, saj je treba ceste asfaltirati redkeje, med proizvodnjo in asfaltiranjem pa je potrebno manj energije. Poleg tega uporaba dodatka B2Last omogoča dodajanje večjega deleža predelanega (recikliranega) asfalta v asfaltno zmes. S tem se zmanjša skupna količina energije, virov in emisij CO2, ki bi bila povezana s proizvodnjo nove asfaltne zmesi.

Letenje z izboljšano aerodiamiko

Če ima letalo pri letu manjši zračni upor, se zmanjša tudi poraba goriva in s tem emisije CO2. Raziskovalci že vse od leta 1980 iščejo rešitve za zmanjšanje aerodinamičnega upora. Navdih je mogoče najti tudi v naravi: na primer koža morskega psa, ki ima na površini drobne grebene, ki zmanjšujejo upor, ko plava v vodi. Zdaj so raziskovalci podjetij BASF in Lufthansa Technik z razvojem izdelka NovaFlex SharkSkin dosegli preboj. Ta funkcionalna folija zmanjšuje upor na površinah, je odporna na UV-žarke ter prenese hitre temperaturne spremembe in mehanske obremenitve.

Inovativna površinska folija, prekrita s 50 mikrometrov visokimi robovi, se uporablja za celotno floto tovornih letal 777F družbe Lufthansa Cargo in za vsa potniška letala Boeing 777-300ER, ki jih uporablja družba SWISS International Air Lines. Uporaba materiala NovaFlex SharkSkin na delih letala, ki so povezani z zračnim pretokom, zmanjša aerodinamični upor za 1,1 odstotka. S tem se prihrani približno 400 ton kerozina in približno 1.250 ton CO2 na letalo na leto (za potniško letalo Boeing 777-300ER). V prihodnosti bo trup letal še bolj obložen z materialom NovaFlex SharkSkin, ki bo aerodinamični upor zmanjšal za 3 odstotke. Poleg tega BASF to funkcionalno folijo še naprej razvija za druge industrijske aplikacije: površinska folija namreč lahko poveča učinkovitost proizvodnje električne energije, če jo nanesemo na lopatice rotorjev vetrnih turbin; in zmanjša porabo goriva, če jo nanesemo na ladijski trup.

Oživljanje kozmetike

Na človeški koži živijo številne različne bakterije, ki so pomembne za zdravje našega največjega organa (kože). Doslej o njihovi natančni funkciji ni bilo veliko znanega. Študija, ki so jo izvedli raziskovalci družbe BASF, pa je zdaj pokazala, da je na koži mlajših ljudi okoli oči zelo velik bakterij Lactobacillus crispatus, ki pa jih ni mogoče najti v gubah starejših ljudi. »Študije in vitro« so pokazale, da te žive bakterije spodbujajo proizvodnjo kolagena v kožnih celicah.

Na podlagi teh ugotovitev je BASF razvil zdravilo Probiolift®. To je prva kozmetična učinkovina, ki vsebuje živ probiotik - bakterije Lactobacillus crispatus -, ki jih najdemo na človeški koži. Učinkovitost je bila preizkušena v randomizirani dvojno slepi klinični raziskavi. Ta je potrdila, da je aktivna sestavina prispevala k znatnemu povečanju kožne gostote prostovoljcev in posledično zmanjšanju njihovih gub na čelu. Probiolift je proizveden s posebnim postopkom fermentacije, ki je energetsko izjemno učinkovit. Postopek je še posebej trajnosten, saj BASF uporablja tudi fermentacijski supernatant za proizvodnjo druge aktivne sestavine: Postbiolift®. Ta vsebuje metabolite, ki jih proizvaja bakterija Lactobacillus crispatus. Postbiolift pomaga izboljšati elastičnost kože in zmanjšati videz gub okoli oči.

Natančnejša zaščita pridelkov

Pleveli na kmetijskih zemljiščih lahko povzročijo izgubo pridelka v višini 30 odstotkov ali več. Kmetje plevel običajno nadzorujejo s škropljenjem celotnega polja s standardnim odmerkom herbicidov. Da bi omogočila natančnejše in trajnejše zatiranje plevela, sta BASF in Bosch v skupnem podjetju razvila ONE SMART SPRAY.

ONE SMART SPRAY je inovativna, integrirana strojna in programska rešitev. Uporaba BASF-ove digitalne agronomske platforme xarvio® omogoča samodejno zaznavanje in zatiranje plevela v vrstnih posevkih v realnem času. Skozi razvojni proces je raziskovalna skupina ustvarila dodatni namenski modul programske opreme z edinstveno logiko praga zaznavanja plevela, vključno s priporočili za zatiranje plevela. Bosch tehnologijo dopolnjuje z visokotehnološkimi kamerami, senzorji in algoritmi za zaznavanje rastlin in plevela. To kmetom zagotavlja prilagojeno strategijo uporabe herbicidov - za posamezne rastline, najprimernejši čas uporabe in odmere herbicida. 

V zadnjih nekaj letih sta BASF in Bosch testirala ONE SMART SPRAY pri kmetih v Severni Ameriki, Južni Ameriki in Evropi ter razvila natančno orodje. Z njim se lahko ekonomično in ekološko nadzoruje več kot 650 vrst plevela pri pridelavi soje, sončnic, bombaža, koruze in oljne ogrščice. Ko se na polju uporabljajo škropilnice, opremljene s sistemom ONE SMART SPRAY, tehnologija zbere in obdela več kot milijon podatkovnih točk na hektar. V milisekundah ugotovi, ali je prisoten plevel, in točkovno uporabi herbicid le tam, kjer je potreben. Glede na rastne razmere in pritisk plevela lahko prihrani dve tretjini količine herbicida ali več.

Materiali za baterije v prihodnosti

Električna vozila, ki se polnijo z zeleno električno energijo, med vožnjo ne proizvajajo emisij. Vendar proizvodnja teh vozil zahteva veliko virov, prav tako proizvodnja katodnih aktivnih materialov (CAM), ki so potrebni za njihove baterije. BASF si zato prizadeva znatno zmanjšati okoljski odtis svojih baterijskih materialov v celotni vrednostni verigi. Osredotoča se na tri področja: na CAM, na proizvodni proces in na recikliranje baterijskih materialov iz izrabljenih baterij.

Inovativni katodni aktivni materiali so ključni dejavnik učinkovitosti, varnosti in stroškov sodobnih litij-ionskih baterij v električnih vozilih. BASF pri svojih raziskavah in razvoju uporablja številne metode, ki odločilno vplivajo na lastnosti baterijskih materialov. Te vključujejo sestavo materialov, različne velikosti in porazdelitve delcev ter prilagoditve poroznosti in površinskih lastnosti. Zato lahko podjetje poskrbi za individualne potrebe strank. 

Raziskovalci družbe BASF uporabljajo izpopolnjen proizvodni postopek za katodne aktivne materiale, da bi zmanjšali količino dragih surovin, kot sta nikelj in kobalt, ne da bi to negativno vplivalo na zmogljivost baterije. Poleg tega si BASF nenehno prizadeva izboljšati energetsko učinkovitost in učinkovitost virov v posameznih procesnih korakih ter se zanaša na energijo iz obnovljivih virov. 

Pomemben vzvod za bolj trajnostne materiale za baterije je večja uporaba recikliranih kovin, kot so litij, nikelj, kobalt in mangan. Izboljšanje izkoristka teh kovin v postopkih recikliranja ob hkratnem zmanjšanju uporabe kemikalij je še eno osrednje področje raziskav BASF-ovih baterijskih materialov.

Dodatne informacije o predstavitvah, posnetek novinarske konference o raziskavah in gradivo so na voljo na spletni strani: Research Press Conference (basf.com).