Proizvodnja i upotreba kemikalija i materijala imat će značajnu ulogu u budućnosti našeg planeta. Točnije, redizajniranje procesa kojima dobivamo iskoristive kemijske proizvode te stvaramo i primjenjujemo materijale pomoći će nam ublažiti negativan utjecaj na planet i osigurati resurse za buduće generacije. Prelazak na kružno gospodarstvo sa sobom donosi financijsku i ekološku korist.

Tri industrije koje će doživjeti najveće promjene uključuju:

• građevinarstvo

• modnu i tekstilnu industriju

• zrakoplovno-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 utjecaj.

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 natječu u proizvodnji idućeg najboljeg proizvoda koji je izrađen od ekološki prihvatljivih materijala i tako postignu „super učinkovitost“. Tradicionalni izolacijski sustavi u građevinskoj industriji dolaze u vlaknastom, zrnastom i staničnom 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 toplinsku izolaciju.

Modna i tekstilna industrija

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

Trenutačna su istraživanja usredotočena na izdržljive materijale koji će dulje trajati, a upotrebljavat će se za proizvodnju uniformi i radne odjeće. Pametni materijali koji odbijaju vodu, štite od mikroba i omogućuju visoku učinkovitost značajno će promijeniti način na koji se odjeća upotrebljava u različitim okružjima kao što su, primjerice, bolnice. Za očekivati je da će se te inovacije preslikati i na potrošačko tržište.

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

Zrakoplovno-svemirska industrija
Visokotehnološki premazi kao što su premazi s fotovodičkim karakteristikama i mogućnošću samopopravka uskoro će ući u široku primjenu u zrakoplovno-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 elektromagnetskih i radiofrekvencijskih smetnji.

Kao i u slučaju svakodnevnog prijevoza, elektrifikacija je odgovor zrakoplovno-svemirske industrije na problem zagađenja zraka fosilnim gorivima. Goriva koja se oslanjaju na proces izgaranja još će neko vrijeme biti glavno uporište zrakoplovno-svemirske industrije, no upotreba električnog pogona u brodovima, vozilima i bespilotnim zračnim sustavima s vremenom će sve više rasti zahvaljujući naprednijim karakteristikama stealth tehnologije i lakoći punjenja. Električni ili hibridni pogoni omogućuje 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 kemiju baterija, a proizvođači u zrakoplovno-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
Goleme promjene u području kemikalija i materijala koji se upotrebljavaju u industriji rezultat su istraživanja i razvoja u laboratorijima diljem svijeta. Sada digitalne tehnologije ubrzavaju nova otkrića uz manje troškove.

Umjetna inteligencija omogućuje znanstvenicima ispitivanje i učenje na temelju podataka, a ne fizičkog eksperimentiranja, a internet stvari omogućuje naprednije prikupljanje podataka i detaljnije mogućnosti predviđanja. Nadalje, tehnologija koja se nosi i računalstvo u oblaku omogućit će najbolje moguće korištenje ljudskih potencijala.

Materijali od kojih je izrađen naš svijet doživjet će velike promjene tijekom sljedećeg desetljeća i omogućiti nam sigurniju, čišću, pametniju i učinkovitiju budućnost, a s njome i gospodarsku korist.