Plant biotechnology research in the greenhouse, Research Triangl
Serbia
Inovacije

Naš fokus – mi stvaramo hemiju za održivu budućnost

Hemija kao tehnologija poprečnih preseka igra ključnu ulogu u rešavanju budućih izazova, pošto inovacije u oblasti hemije daju odgovore na upravo ona pitanja koja će se ticati čovečanstva u budućnosti: sirovine, životna sredina i klima, hrana i ishrana, kao i kvalitet života. Trendovi u ovim oblastima pokreću proces inovacija u BASF-u. Oni pružaju impulse i određuju teme za koje tražimo istraživačka i razvojna rešenja.

Uticaj digitalne tehnologije na istraživanje i razvoj ubrzano se širi. Upravljanje velikim količinama podataka postao je odlučujući faktor budućeg naučnog i ekonomskog uspeha. Uz BASF-ov digitalni pristup, virtualno modeliranje i računarska simulacija idu ruku pod ruku s fizičkim eksperimentima u laboratoriju, međusobno se dopunjujući. Simulacije pomažu u osmišljavanju eksperimenata i olakšavaju prognoziranje, a eksperimentima se dobijaju merljivi rezultati i ocena računarskih modela. To dovodi do boljeg razumevanja hemijskih proizvoda i procesa i tako omogućuje više inovacija u kraćem razdoblju. Ključni element je novi superračunar, koji je pušten u rad u oktobru 2017. u Ludwigshafenu. Sa 1,75 petaflopsa, ono nudi 10 puta veću računarsku snagu od one koju je BASF trenutno namenio za naučnu informatiku. Na rang-listi 500 najvećih računarskih sistema u svetu, BASF-ovo superračunar zasada je na 65. mestu (lista iz 2017. godine).

Digitalizacija daje istraživačima dodatne mogućnosti za primenu svojih kreativnih ideja i za intenzivnu saradnju sa drugima širom sveta. Po mišljenju stručnjaka BASF-a, bitno je integrisati digitalne tehnologije direktno u svakodnevni rad jedinica za istraživanje i razvoj. Neposredan pristup sistemima zasnovanim na znanju neophodan je kako bi se omogućilo efikasno rešavanje problema i otvaranje novog horizonta. Platforma aplikacija zasnovana na klaudu (cloud), na primer, znatno će olakšati svim istraživačima da prošire mrežu znanja. Poslednjih meseci, uspešni projekti istraživača BASF-a već su pokazali ogroman potencijal digitalizacije u istraživanju. Na primer, istraživači su prvi put mogli da sprovedu sistematsko istraživanje podataka o katalizatorima koji se koriste u proizvodnji etilen oksida u intermedijarnom proizvodu. Istraživanje je otkrilo korelaciju između formulacija i osobina primene katalizatora, što je omogućilo preciznije i brže predviđanje njihovog učinka i životnog veka.
Drugi primer su kompjuterske simulacije mikrokapsulacije. Koriste se za zaštitu aktivnih sastojaka, na primer od vlage i kiseonika. Simulacije pomažu da se bolje razumeju i predvide kompleksne hemijske i fizičke interakcije unutar mikrokapsule, omogućavajući preciznije planiranje laboratorijskih serija testova.

BASF takođe igra važnu ulogu u digitalnoj transformaciji poljoprivrede, gde se oslanja na unutrašnju i spoljnu saradnju. Onlajn aplikacija Maglis® pomaže poljoprivrednicima da efikasnije koriste dostupne informacije i donose bolje odluke u vezi s kultivacijom svojih polja. Firma ZedX, koju je BASF kupio krajem maja, specijalizirana je za razvoj agronomskih modela za vreme, rast biljaka i infestaciju bolesti, korova i štetočina. BASF i ZedX već su zajednički razvili model koji na osnovu vremenskih uslova i uslova okoline identifikuje pravi prozor aplikacije za BASF herbicide.

Ein Pilz als lebende Fabrik / A Fungus as a living factory

Istraživači BASF-a sa istraživačke platforme bioloških istraživanja (Bioscience Research) razvili su poboljšanu fitazu (Natuphos®E) za ishranu životinja. Fitaza je enzim koji pomaže životinjama da bolje iskoriste fosfat sadržan u biljkama. Međutim, mnogi enzimi su osetljivi na toplotu i mogu se uništiti visokim temperaturama u procesu peletiranja koji se koriste za proizvodnju stočne hrane, čime enzimi postaju neefikasni. Da bi razvili efektivnu, termostabilnu fitazu, istraživači BASF-a su ispitivali brojne različite fitaze koje postoje u bakterijama, a zatim razvijali najbolji mogući hibrid od ovih pomoću biotehnoloških metoda. Ovo se dalje poboljšalo i razvijen je odgovarajući proizvodni soj baziran na gljivama Aspergillus niger za fermentaciju (biotehnološku proizvodnju) enzima. Nova fitaza je već pokrenuta u nekim zemljama Azije i Južne Amerike, kao i u Sjedinjenim Državama. Odobrenje u Evropi očekuje se 2016. godine.

Spezial-Zeolithe für Abgaskatalysatoren / Specialty Zeolites for automotive emission catalysts

Istraživačka platforma za istraživanje procesa i hemijski inžinjering (Process Research & Chemical Engineering) radi na specijalnim zeolitima, kao što je BASF-ov bakarni habazit, koji igraju vitalnu ulogu u katalizatorima za kontrolu emisije dizelskih motora jer su posebno efikasni u uklanjanju azotnih oksida iz izduvnih gasova. Potražnja za savremenim katalizatorskim sistemima za automobile raste stalno zahvaljujući sve strožim propisima o emisiji. Da bi zadovoljili ovo potraživanje, istraživači BASF-a stalno rade na razvoju nove generacije specijalnih zeolita. Koristeći sofisticirane sirovine i procese, oni mogu prilagoditi veličinu pore kako bi čestice bile konzistentnije. BASF je takođe razvio tehnologiju bornog katalizatora (BoroCatTM) koja omogućava rafinerijama da povećaju prinose vrednih proizvoda poput benzina, dizela i drugih goriva iz sirove nafte. Nikal koji se nalazi u sirovoj nafti predstavlja poseban izazov za dalju obradu, jer značajno povećava generisanje nepoželjnih nusproizvoda poput naftnog koksa i vodonika. Sa optimalnom strukturom pore, novi katalizator BoroCat Fluid Catalitic Cracking (FCC) presreće nikl u procesiranju, čime sprečava neželjene hemijske reakcije.

Istraživačkoj platformi za napredna istraživanja materijala i sistema (Advanced Materials & Sistems Research), fokus je bio na temi „Buka, vibracija i neprijatnostˮ. Eksperti BASF-a istražuju mogućnosti minimiziranja neželjene buke i vibracija pomoću dizajna materijala i komponenti. Ovo postaje sve važnije jer i nivoi buke i vibracije u pozadini nastavljaju da rastu kako naša kućna i radna okuženja postaju automatizovana. Istovremeno, buka se menja. Kod elektromobilnosti, na primer, zvuk motora je tiši, ali druge neprijatne frekvencije postaju vidljive i treba ih smanjiti. Drugi primer su kućni aparati. Kako urbanizacija raste, sve više ljudi živi u zatvorenim prostorima. Domaćinstva ne samo da imaju više električnih uređaja, već i oprema postaje snažnija. Dobijeni šum i vibracije treba minimizirati. Interdisciplinarni tim BASF-a koji se sastoji od hemičara, fizičara i inženjera poboljšava različita rešenja polimera koja se mogu koristiti za optimizaciju frekvencija u opsegu koji se može osetiti i čuti: od 1 do 20.000 Hz. U zavisnosti od frekventnog opsega i zahteva, tim može da promeni dizajn komponenti i / ili molekularnu ili strukturu pene upotrebljenih materijala (poliamidi, poliuretani, pene melaminske smole) računarskim simulacijama.