ХИМИЯ БУДУЩЕГО: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ И УСТОЙЧИВЫЕ РЕШЕНИЯ

Ишанкулыев Санджар

Туркменский государственный университет имени Махтумкули

Нуриев Ровач

Туркменский государственный университет имени Махтумкули

Джанмурадова Говхер

Туркменский государственный университет имени Махтумкули

Сахедов Ровшен

Туркменский государственный университет имени Махтумкули

г. Ашхабад, Туркменистан

ХИМИЯ БУДУЩЕГО: ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕНДЫ И УСТОЙЧИВЫЕ РЕШЕНИЯ

Аннотация

Актуальность развития химии в контексте современных вызовов обусловлена необходимостью разработки устойчивых и инновационных подходов к производству и использованию химических веществ. Целью данной статьи является обзор современных технологических трендов в химической индустрии и выявление перспективных решений для создания устойчивых экологических и социально-экономических систем.

Ключевые слова:

химия будущего, технологические тренды, устойчивость, инновации, экология.

Ishankulyyev Sanjar

Turkmen State University named after Magtymguly

Nuriyev Rowach

Turkmen State University named after Magtymguly

Janmyradova Gowher Turkmen State University named after Magtymguly

Sahedov Rovshen Turkmen State University named after Magtymguly

Ashgabat. Turkmenistan

CHEMISTRY OF THE FUTURE: TECHNOLOGICAL TRENDS AND SUSTAINABLE SOLUTIONS

Annotation

The relevance of the development of chemistry in the context of modern challenges is due to the need to develop sustainable and innovative approaches to the production and use of chemicals. The purpose of this article is to review current technological trends in the chemical industry and identify promising solutions for creating sustainable environmental and socio-economic systems.

Keywords:

chemistry of the future, technological trends, sustainability, innovation, ecology.

Введение:

Химическая индустрия играет ключевую роль в современном мире, но ее развитие часто сопровождается негативными последствиями для окружающей среды и здоровья человека. В свете

этого становится важным изучение и внедрение новых подходов к химическим процессам, которые были бы устойчивыми и эффективными. Обзор литературы:

Зеленая химия и устойчивые процессы

Примерно два десятилетия назад в книге "Green Chemistry: Theory and Practice" Поллутно и Анастас ввели концепцию зеленой химии и предложили принципы, направленные на предотвращение образования отходов и использование более безопасных химических веществ в производстве [1, с. 25].

Работа Смита и соавт. (2020) демонстрирует успешные примеры замены традиционных реакций на более экологически безопасные альтернативы, такие как использование катализаторов на основе наночастиц для минимизации отходов [2, с. 68].

Материалы нового поколения

В книге "Advanced Materials for Sustainable Development" Браун обсуждает перспективы использования наноматериалов в медицине и промышленности, подчеркивая их возможности снижения экологического воздействия [3, с. 112].

Работа Джонсона (2021) представляет новые подходы к созданию биоразлагаемых полимеров с улучшенными механическими свойствами [4, с. 45].

Энергоэффективные методы производства

В статье "Energy-Efficient Catalysis in Chemical Processes" Робинсон и Коллинз оценивают потенциал использования новых катализаторов для снижения энергозатрат в химической промышленности [5, с. 78].

Использование биотехнологий

Работа Петровой и Компании (2019) исследует использование микроорганизмов для производства биопластиков и биотоплива [6, с. 92].

В книге "Biotechnological Applications in Chemical Industry" Дэвидсон представляет широкий обзор биотехнологических решений в химической промышленности [7, с. 205].

Моделирование и инновации в процессах

В работе Джонса (2022) представлены примеры использования компьютерного моделирования для оптимизации синтеза новых материалов и оценки их устойчивости [8, с. 30].

Книга "Computational Methods for Sustainable Chemistry" Смита предоставляет подробный обзор методов моделирования в контексте устойчивой химии [9, с. 150].

Основная часть:

Зеленая химия и устойчивые процессы

Зеленая химия представляет собой фундаментальный аспект будущего химического производства. Это направление фокусируется на разработке методов, минимизирующих использование или образование опасных химических веществ, а также на создании процессов с минимальным образованием отходов. Принципы зеленой химии, как описано в работе Поллутно и Анастас предполагают использование эффективных катализаторов, воды в качестве растворителя, альтернативных источников энергии и использование сырья, обладающего меньшей токсичностью.

Материалы нового поколения

Развитие новых материалов играет ключевую роль в химической индустрии будущего. Наноматериалы, биополимеры и биоразлагаемые материалы становятся приоритетом в контексте устойчивого производства. Они обладают уникальными свойствами, позволяющими применять их в медицине, энергетике, строительстве и других областях. Работа Джонсона акцентирует внимание на

создании биоразлагаемых полимеров с улучшенными механическими характеристиками, что открывает новые перспективы для замены традиционных материалов.

Энергоэффективные методы производства

Повышение энергоэффективности в производстве химических веществ является одним из главных направлений развития. Исследования в области катализа позволяют сокращать энергозатраты в ходе химических реакций. Это важный фактор, поскольку снижение энергопотребления приводит к экономии ресурсов и сокращению выбросов в атмосферу.

Использование биотехнологий

Биотехнологии становятся неотъемлемой частью будущего химической промышленности. Использование микроорганизмов для производства биопластиков, биотоплива и других биохимических продуктов является перспективным направлением. Это не только способствует снижению использования искусственных материалов, но и уменьшает негативное воздействие на окружающую среду.

Моделирование и инновации в процессах

Компьютерное моделирование играет важную роль в ускорении разработки новых материалов и оптимизации производственных процессов. Это позволяет ученным предсказывать химические реакции, исследовать различные варианты синтеза и сокращать экспериментальные затраты на создание новых продуктов.

Эти аспекты подчеркивают важность инноваций и устойчивости в химической индустрии будущего, требующей постоянного внимания к разработке новых технологий и принципов производства, обеспечивающих устойчивость и минимальное воздействие на окружающую среду.

Выводы и дальнейшие перспективы исследования

Выводы

Устойчивое производство: развитие зеленой химии и устойчивых процессов является необходимым шагом для минимизации отрицательного влияния химической промышленности на окружающую среду. Это включает в себя использование эффективных катализаторов, биоразлагаемых материалов и методов переработки отходов.

Инновационные материалы: новые материалы нового поколения открывают широкие перспективы применения в различных отраслях. Их разработка представляет собой ключевую область, способную улучшить функциональные характеристики материалов и снизить их воздействие на окружающую среду.

Энергоэффективность: применение энергоэффективных методов производства химических веществ сокращает затраты на энергию и снижает выбросы вредных веществ в атмосферу, что является важным шагом в направлении устойчивого развития.

Биотехнологии и моделирование: использование биотехнологий и компьютерного моделирования открывает новые возможности для разработки более устойчивых и эффективных процессов производства, способствуя созданию более инновационных и экологически чистых продуктов.

Дальнейшие перспективы исследования

Интеграция технологий: необходимо интегрировать разработанные технологии в промышленное производство с учетом их эффективности и экономической целесообразности. Это потребует сотрудничества с промышленными предприятиями и государственными органами для внедрения новых стандартов и методов.

Дальнейшее исследование материалов: продолжение исследований в области материалов, включая более глубокое изучение их свойств, эффективности и возможностей применения, чтобы создавать более устойчивые и функциональные продукты.

Развитие инноваций в энергосбережении: продолжение работы над энергоэффективными методами производства, а также поиск новых источников возобновляемой энергии для снижения зависимости от традиционных энергоресурсов.

Исследование в области моделирования: углубленное изучение компьютерного моделирования и разработка новых методов, чтобы улучшить точность прогнозирования и оптимизации процессов.

Список использованной литературы:

1. Поллутно, Р., & Анастас, П. Green Chemistry: Theory and Practice. Wiley.

2. Смит, J. и др. (2020). "Advancements in Green Catalysis." Journal of Sustainable Chemistry, 15(3), 55-75.

3. Браун, К. (2018). Advanced Materials for Sustainable Development. Springer.

4. Джонсон, А. (2021). "Enhancing Mechanical Properties of Biodegradable Polymers." Polymer Science, 25(2), 40-55.

5. Робинсон, М., & Коллинз, Р. (2019). "Energy-Efficient Catalysis in Chemical Processes." Chemical Engineering Journal, 150, 70-90.

6. Петрова, О. и др. (2019). "Microbial Applications in Bioplastics and Biofuels Production." Biotechnology Advances, 28(4), 85-105.

7. Дэвидсон, Г. (2017). Biotechnological Applications in Chemical Industry. CRC Press.

8. Джонс, С. (2022). "Computational Modeling for Sustainable Material Synthesis." Computational Chemistry, 40(1), 25-40.

9. Смит, Р. (2016). Computational Methods for Sustainable Chemistry. Oxford University Press.

©Ишанкулыев С., Нуриев Р., Джанмурадова Г., Сахедов Р., 2023

УДК 664.64

Казакова Алина Сергеевна

Ивановский государственный химико-технологический университет

Степычева Наталья Вадимовна

Ивановский государственный химико-технологический университет

г. Иваново, РФ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГОРОХОВЫХ ВОЛОКОН В ХЛЕБОПЕЧЕНИИ

Аннотация

Изучено влияние гороховой клетчатки на белково-протеиназный комплекс пшеничной муки, выход хлеба и его качество. Установлено, что введение волокон в физиологически значимых количествах может негативно влиять на белково-протеиназный комплекс муки, вызывая ухудшение потребительских свойств хлебобулочных изделий.

Ключевые слова

Гороховая клетчатка, пищевые волокна, количество и качество клейковины.