BASF Research: Noi tehnologii care sprijina sustenabilitatea, inclusiv in constructii

 "Chimia si sustenabilitatea se potrivesc perfect – asa cum BASF a recunoscut de mult timp. In calitate de companie chimica lider la nivel mondial, oferim solutii inovatoare care aduc o contributie importanta la transformarea durabila a societatii si a utilizarii optime in ceea ce priveste resursele limitate”, a declarat dr. Melanie Maas-Brunner, membru al Consiliului Director Executiv si Chief Technology Officer BASF, la conferinta de presa dedicata cercetarii. Maas-Brunner si expertii in tehnologie de la BASF au evidentiat, drept exemple concrete ale acestei contributii, proiectele actuale de inovatie ale companiei. 

BASF dezvolta continuu produse si tehnologii noi si chiar mai durabile. "Acest lucru este posibil datorita puterii noastre unice de inovare, al carei succes se reflecta in numerosi indicatori”, a spus Maas-Brunner. In ultimii ani, compania si-a crescut continuu vanzarile generate de produse lansate pe piata in ultimii cinci ani, care decurg din activitatile de cercetare si dezvoltare; acestea s-au ridicat la aproximativ 12 miliarde de euro in 2022. Aceasta putere de inovare se reflecta si in cele peste 1.000 de cereri de brevet depuse in 2022, facand din BASF lider al industriei, inca o data. „Sunt deosebit de incantata ca 40% dintre aceste brevete sunt inventii care pun un accent deosebit pe sustenabilitate, iar alte 20% se concentraza pe digitalizare. Sunt foarte mandra de aceasta echipa de cercetare si dezvoltare inalt calificata”, a spus Maas-Brunner. Aproximativ 10.000 de angajati din cercetare si dezvoltare din intreaga lume au contribuit la aceste succese. Unul dintre proiectele de cercetare curente, despre care Maas-Brunner a discutat in detaliu, a fost dezvoltarea de materiale care sporesc semnificativ eficienta electrolizei apei. Electroliza apei este utilizata pentru a produce hidrogen fara CO2, esential pentru transformarea industriei chimice.

 

Pentru a-si sprijini clientii pe drumul catre sustenabilitate, compania a dezvoltat in colaborare o metoda recunoscuta la nivel international pe care o foloseste pentru a-si evalua continuu portofoliul de produse: Sustainable Solution Steering, cunoscuta si sub numele de TripleS. Prin aceasta metoda de evaluare, BASF analizeaza gradul in care produsele sale contribuie la sustenabilitate si le clasifica in cinci categorii: Pioneer, Contributor, Standard, Monitored si Challenged. Daca se constata ca produsele au un deficit considerabil in ceea ce priveste durabilitatea (Challenged), BASF le scoate de pe piata in termen de cinci ani. 

In 2023, BASF a lansat o metoda TripleS revizuita, care va face ca portofoliul sau de produse sa fie mai bine aliniat la obiectivele de protectie a climei, de eficienta a resurselor si economie circulara. Raportul BASF 2023, care va fi publicat pe 23 februarie 2024, va specifica proportia vanzarilor generate de fiecare dintre aceste cinci categorii. Compania isi va stabili un nou obiectiv privind ponderea vanzarilor care sa fie generata de produsele din cele mai inalte doua categorii (Pioneer si Contributor). „Cu ajutorul TripleS, masuram in mod transparent sustenabilitatea activitatilor noastre si modul in care ne imbunatatim”, a spus Maas-Brunner.

Oferind exemple de cinci produse si tehnologii inovatoare, expertii BASF au demonstrat cum clientii dintr-o varietate de industrii isi pot atinge mai bine obiectivele de sustenabilitate.

 

 

Drumurile din intreaga lume sunt supuse unui stres din ce in ce mai intens, inclusiv unui trafic sporit si conditiilor climatice extreme. Drept urmare, drumurile trebuie de obicei inlocuite dupa 10 pana la 12 ani. Cu B2Last® (Bitumen to Last), BASF a dezvoltat un aditiv inovator pentru bitum care imbunatateste durabilitatea drumurilor si reduce amprenta de carbon in timpul constructiei.

Aditivul – un sistem reactiv pe baza de izocianati – leaga componentele individuale ale bitumului pentru a crea o retea polimerica. Acest lucru imbunatateste proprietatile elastice ale bitumului, oferind drumului durabilitate mai mare si rezistenta imbunatatita la fisurare - atat la temperaturi ridicate, cat si la temperaturi scazute. BASF a putut confirma aceste caracteristici prin teste ample efectuate impreuna cu parteneri academici. Utilizarea noului aditiv duce, de asemenea, la o reducere cu 65% a emisiilor de bitum in timpul constructiei drumului, deoarece pavajul poate fi realizat la temperaturi mai scazute. In plus, aditivul BASF contribuie la reducerea emisiilor de CO2, deoarece drumurile trebuie asfaltate mai rar si pentru ca necesita mai putina energie in timpul etapelor de productie si asfaltare. In plus, utilizarea B2Last permite adaugarea unei proportii mai mari de asfalt recuperat (asfalt reciclat) in amestec. Acest lucru reduce cantitatea totala de energie, resurse si emisiile de CO2 care ar fi asociate cu producerea de noi mixturi asfaltice.

 

Atunci cand un avion are o rezistenta mai mica la frecare in aer, consumul de combustibil si, prin urmare, emisiile de CO2 scad. Incepand cu anii 1980, cercetatorii au cautat solutii pentru a reduce rezistenta aerodinamica. Inspiratia poate fi gasita si in natura: pielea unui rechin, de exemplu, are creste minuscule pe suprafata sa care reduc rezistenta atunci cand rechinul inoata prin apa. In prezent, cercetatorii de la BASF si Lufthansa Technik au realizat un progres prin dezvoltarea NovaFlex SharkSkin. Aceasta pelicula functionala reduce rezistenta pe suprafete, este rezistenta la UV si poate rezista la schimbarile rapide de temperatura si la stresul mecanic.

Pelicula de suprafata inovatoare – acoperita cu striatii inalte de 50 de micrometri – este aplicata intregii flote de marfa 777F a Lufthansa Cargo, precum si tuturor avioanelor de pasageri Boeing 777-300ER pilotate de SWISS International Air Lines. Aplicarea NovaFlex SharkSkin pe partile legate de flux ale aeronavei reduce rezistenta aerodinamica cu 1,1%. Astfel se economisesc aproximativ 400 de tone metrice de kerosen si aproximativ 1.250 de tone metrice de CO2 per aeronava pe an (pentru un avion de pasageri Boeing 777-300ER). In viitor, o suprafata si mai mare a avioanelor va fi acoperita cu NovaFlex SharkSkin, ceea ce va reduce rezistenta aerodinamica cu 3%. In plus, BASF dezvolta in continuare aceasta pelicula functionala pentru alte aplicatii industriale: pelicula de suprafata poate face productia de electricitate mai eficienta atunci cand este aplicata la palele rotorului turbinelor eoliene si poate reduce consumul de combustibil atunci cand este aplicata pe suprafata navelor.

 

 

Numeroase si diferite bacterii traiesc pe pielea umana si sunt importante pentru sanatatea celui mai mare organ al nostru. Pana acum, insa, nu se stia prea multe despre functia lor exacta. Un studiu realizat de cercetatorii BASF a aratat ca bacteriile Lactobacillus crispatus sunt foarte abundente pe pielea tinerilor din jurul ochilor, dar nu se gasesc in interiorul ridurilor persoanelor in varsta. Studiile in vitro au demonstrat ca aceste bacterii vii stimuleaza productia de colagen in celulele pielii.

Pe baza acestor constatari, BASF a dezvoltat Probiolift®. Este primul ingredient activ cosmetic care contine un probiotic viu – bacteria Lactobacillus crispatus – gasita pe pielea umana. Eficacitatea sa a fost testata intr-un studiu clinic randomizat dublu-orb. Acesta a confirmat ca ingredientul activ a contribuit la cresterea semnificativa a densitatii pielii voluntarilor si la reducerea ridurilor de pe frunte. Probiolift este produs printr-un proces special de fermentare care este deosebit de eficient din punct de vedere energetic. Procesul este deosebit de durabil, deoarece BASF foloseste si supernatantul (apa din namol) de fermentatie pentru a produce un al doilea ingredient activ: Postbiolift®. Acesta contine metabolitii produsi de Lactobacillus crispatus. Postbiolift ajuta la imbunatatirea elasticitatii pielii si la reducerea aspectului ridurilor din jurul ochilor.

 

Buruienile de pe terenurile agricole pot duce la pierderi de recolte de 30% sau chiar mai mult. Fermierii controleaza, de obicei, buruienile prin pulverizarea intregului camp cu erbicide la o doza standard. Pentru a permite un control mai precis si mai durabil al buruienilor, BASF si Bosch au dezvoltat One Day Spray in cadrul unui joint venture.

One Day Spray este o solutie hardware si software inovatoare, integrata. Folosind platforma agronomica digitala xarvio® a BASF, ofera detectarea si tratarea automata a buruienilor, in timp real, pentru culturile in randuri. Prin procesul de dezvoltare, echipa de cercetare a produsului a creat un modul aditional de software dedicat, cu o logica unica a pragului de detectare a buruienilor, inclusiv cu recomandari pentru controlul buruienilor. Bosch completeaza tehnologia cu camere de inalta tehnologie, senzori si algoritmi pentru detectarea plantelor si a buruienilor. Acest lucru ofera fermierilor o strategie personalizata de aplicare a erbicidelor pentru combinatia perfecta de timp, produs si dozaj.

In ultimii ani, BASF si Bosch au testat One Day Spray impreuna cu fermieri din America de Nord, America de Sud si Europa, dezvoltand un instrument de precizie. Acesta poate controla in mod economic si ecologic peste 650 de tipuri de buruieni specifice culturilor de soia, floarea soarelui, bumbac, porumb si rapita. Atunci cand pulverizatoarele pentru culturi echipate cu One Day Spray sunt utilizate in camp, tehnologia colecteaza si proceseaza mai mult de un milion de puncte de date per hectar. In doar cateva milisecunde detecteaza unde este prezenta o buruiana si aplica erbicid cu precizie, exclusiv unde este necesar. In functie de conditiile de crestere si de presiunea buruienilor, aceasta solutie poate conduce la o economie a volumului de erbicid utilizat de doua treimi sau mai mult.

 

Vehiculele electrice incarcate cu electricitate verde nu produc emisii atunci cand sunt conduse. Cu toate acestea, fabricarea acestor vehicule necesita resurse intensive, la fel ca si productia de materiale active catodice (CAM) care sunt necesare pentru bateriile lor. Prin urmare, BASF isi propune sa reduca semnificativ amprenta asupra mediului a materialelor pentru baterii, de-a lungul intregului lant valoric. Accentul este pus pe trei domenii: materialele active catodice (CAM), procesul de productie si reciclarea materialelor bateriilor din bateriile scoase din uz.

Materialele catodice active inovatoare sunt un factor cheie al performantei, sigurantei si costului bateriilor moderne litiu-ion din vehiculele electrice. In centrele sale de cercetare si dezvoltare, BASF are numeroase metode cu o influenta decisiva asupra proprietatilor materialelor bateriilor. Acestea includ compozitia materialelor, diferite dimensiuni si distributii ale particulelor si ajustari ale porozitatii si proprietatilor suprafetei. Prin urmare, compania este capabila sa raspunda nevoilor individuale ale clientilor.

Cercetatorii BASF folosesc, de asemenea, un proces de productie sofisticat pentru materialele active catodice pentru a reduce cantitatea de materii prime scumpe, cum ar fi nichelul si cobaltul, fara a afecta negativ performanta bateriei. In plus, BASF lucreaza continuu pentru a imbunatati eficienta energetica si a resurselor pentru fiecare etapa individuala a procesului si se bazeaza pe energia din surse regenerabile.

Un sprijin important pentru a face materialele bateriilor mai sustenabile este utilizarea sporita a metalelor reciclate, cum ar fi litiu, nichel, cobalt si mangan. Imbunatatirea randamentului acestor metale in procesele de reciclare, impreuna cu reducerea concomitenta a utilizarii de substante chimice, reprezinta un alt domeniu de interes al cercetarii BASF privind materialele bateriilor.