A kémia és a fenntarthatóság tökéletesen illik egymáshoz - ezt a BASF már régóta felismerte.
„A világ vezető vegyipari vállalataként olyan innovatív megoldásokat kínálunk, amelyek jelentősen hozzájárulnak a társadalom fenntartható átalakulásának támogatásához és a korlátozott erőforrások optimális felhasználásához” – mondta Dr. Melanie Maas-Brunner, a BASF igazgatótanácsának tagja és technológiai igazgatója a vállalat kutatási sajtótájékoztatóján.
Maas-Brunner és a BASF technológiai szakértői e hozzájárulás konkrét példáiként a jelenlegi innovációs projekteket emelték ki.
A BASF folyamatosan új és még fenntarthatóbb termékeket és technológiákat fejleszt. „Ez egyedülálló innovációs erőnknek köszönhető, amelynek sikere számos mutatóban megmutatkozik” – mondta Maas-Brunner.
Az elmúlt években a vállalat folyamatosan növelte az elmúlt öt év K+F tevékenységéből származó, piacra dobott termékekkel elért árbevételét, amely 2022-ben már elérte a mintegy 12 milliárd eurót. Ezt az innovációs erőt tükrözi a tavaly benyújtott több mint 1000 szabadalmi bejelentés is, ami a BASF-et ismét az iparág vezetőjévé teszi.
„Külön öröm számomra, hogy e szabadalmak 40 százaléka olyan találmány, amelyek különös hangsúlyt fektetnek a fenntarthatóságra, további 20 százalékuk pedig a digitalizációval kapcsolatos” – mondta Maas-Brunner.
A kutatás-fejlesztésben világszerte mintegy 10 000 alkalmazott járult hozzá ezekhez a sikerekhez. „Technológiai vezérigazgatóként nagyon büszke vagyok erre a magasan képzett kutatási és fejlesztési csapatra”. Az egyik aktuális kutatási projekt, amelyet Maas-Brunner részletesen ismertetett, olyan anyagok kifejlesztése, amelyek jelentősen növelik a víz elektrolízisének hatékonyságát. A víz elektrolízisét CO2-mentes hidrogén előállítására használják, amely nélkülözhetetlen a vegyipar átalakításához.
A fenntarthatóság átláthatóvá tétele
Ügyfeleinek, támogatásként a nagyobb fenntarthatóság felé vezető úton, a vállalat egy nemzetközileg elismert módszert dolgozott ki, amelyet termék portfóliójának folyamatos értékelésére használ: ez a TripleS néven is ismert Sustainable Solution Steering.
Ezzel az értékelési módszerrel a BASF elemzi termékeinek fenntarthatósági hozzájárulását, és öt kategóriába sorolja őket: Pioneer, Contributor, Standard, Monitored és Challenged. Ha a termékekről kiderül, hogy a fenntarthatóság szempontjából jelentős hiányosságokat mutatnak (Challenged), a BASF öt éven belül kivonja őket a piacról.
2023-ban a BASF bevezette a TripleS módszer átdolgozott változatát, amely még inkább összhangba hozza termék portfólióját az éghajlat védelemmel, az erőforrás-hatékonysággal és a körforgásos gazdasággal.
A BASF 2023-as jelentése, amely 2024. február 23-án jelenik meg, már részletesen bemutatja azt is, hogy az értékesítés mekkora hányada származik az öt kategória mindegyikéből. A vállalat új célt tűz ki a két legmagasabb kategóriába (Pioneer és Contributor) tartozó termékekkel elért árbevétel arányára vonatkozóan.
„A TripleS segítségével átláthatóan mérjük tevékenységeink fenntarthatóságát és azt, hogy hogyan fejlődünk” – mondta Maas-Brunner.
A BASF szakértői öt innovatív termék és technológia példáján keresztül mutatták be, hogy a különböző iparágak ügyfelei hogyan érhetik el jobban fenntarthatósági céljaikat.
Jobb utak építése
Az utak világszerte egyre nagyobb igénybevételnek vannak kitéve, beleértve a megnövekedett nehézgépjármű-forgalmat és a szélsőségesebb éghajlati viszonyokat. Ennek eredményeként az utakat általában 10-12 év után le kell cserélni. A B2Last® (Bitumen to Last) révén a BASF olyan innovatív bitumen adalékot fejlesztett ki, amely javítja az utak tartósságát és csökkenti az építés során keletkező szén-dioxid-kibocsátást.
Az adalékanyag – egy izocianátokon alapuló reaktív rendszer – a bitumen egyes komponenseit polimerhálózatot alkotva keresztkötésbe hozza. Ez javítja a bitumen rugalmas tulajdonságait, így az út hosszabb élettartamot és jobb repedésállóságot biztosít – magas és alacsony hőmérsékleten egyaránt.
A BASF ezt a tudományos partnerekkel együtt végzett kiterjedt tesztek során is meg tudta erősíteni. Az új adalékanyag használata az útépítés során a bitumen kibocsátás 65 százalékos csökkenését is eredményezi, mivel az aszfaltozás alacsonyabb hőmérsékleten végezhető.
Ezen túlmenően a BASF adalékanyag hozzájárul a CO2-kibocsátás csökkentéséhez, mivel az utakat ritkábban kell leaszfaltozni, és kevesebb energiára van szükség a gyártás és az aszfaltozás során. A B2Last használata lehetővé teszi továbbá, hogy az aszfaltkeverékhez nagyobb arányban lehessen visszanyert aszfaltot (újrahasznosított aszfaltot) adni. Ez csökkenti az új aszfaltkeverék előállításával járó energia, erőforrások és CO2-kibocsátás teljes mennyiségét.
Repülés továbbfejlesztett aerodinamikával
Ha egy repülőgépnek kisebb a súrlódási ellenállása a levegőben, csökken az üzemanyag-fogyasztása és ezáltal a CO2-kibocsátása is. A kutatók az 1980-as évek óta keresik a légellenállás csökkentésének megoldásait.
A természetben is találhatunk inspirációt: a cápák bőrének felületén például olyan apró barázdák találhatók, amelyek csökkentik az ellenállást, amikor a cápa a vízben úszik. A BASF és a Lufthansa Technik kutatói áttörést értek el a NovaFlex SharkSkin kifejlesztésével. Ez a funkcionális fólia csökkenti a felületek légellenállását, UV-álló, valamint ellenáll a gyors hőmérséklet változásoknak és a mechanikai igénybevételnek.
Az innovatív, 50 mikrométer magas bordákkal borított felületi fóliát a Lufthansa Cargo teljes 777F teherszállító flottáján, valamint a SWISS International Air Lines által üzemeltetett összes Boeing 777-300ER utasszállító repülőgépen alkalmazzák.
A NovaFlex SharkSkin alkalmazása a repülőgépek áramlással kapcsolatos részein 1,1 százalékkal csökkenti a légellenállást. Ez évente, repülőgépenként (egy Boeing 777-300ER utasszállító repülőgép esetében) körülbelül 400 tonna kerozint és nagyjából 1250 tonna CO2-t takarít meg.
A jövőben a repülőgépek törzsét még nagyobb mértékben borítják majd NovaFlex SharkSkin anyaggal, ami 3 százalékkal csökkenti az aerodinamikai légellenállást. A BASF továbbfejleszti ezt a funkcionális fóliát egyéb ipari alkalmazásokhoz. A felületi film hatékonyabbá teheti az áramtermelést, ha szélturbinák rotorlapátjain alkalmazzák, és csökkentheti az üzemanyag- fogyasztást, ha hajótesteken alkalmazzák.
A kozmetikumok életre keltése
Az emberi bőrön számos különböző baktérium él, amelyek elengedhetetlenek legnagyobb szervünk egészségéhez. Eddig azonban nem sokat tudtunk pontos funkciójukról. A BASF kutatói által végzett tanulmány most kimutatta, hogy a Lactobacillus crispatus baktériumok igen nagy mennyiségben fordulnak elő a fiatalabb emberek bőrén a szemük körül, de az idősebb emberek ráncaiban nem találhatók meg. In vitro vizsgálatok kimutatták, hogy ezek az élő baktériumok serkentik a bőrsejtek kollagéntermelését.
Ezen eredmények alapján a BASF kifejlesztette a Probiolift®-et. Ez az első olyan kozmetikai hatóanyag, amely az emberi bőrön megtalálható élő probiotikumot – Lactobacillus crispatus baktériumot – tartalmaz. A hatékonyságot randomizált, kettős klinikai vizsgálatban tesztelték, amely igazolta, hogy a hatóanyag hozzájárult az önkéntesek bőr sűrűségének jelentős növekedéséhez és a homlokráncok csökkenéséhez.
A Probioliftet egy speciális fermentációs eljárással állítják elő, amely különösen energiahatékony. Az eljárás fenntartható, mivel a BASF a fermentációs szupernatánst egy második hatóanyag előállítására is felhasználja. Ez a Lactobacillus crispatus által termelt metabolitokat tartalmazza. A Postbiolift segít javítani a bőr rugalmasságát és csökkenti a szem körüli ráncok megjelenését.
A növények pontosabb védelme
A mezőgazdasági területeken a gyomok 30 százalékos vagy annál is nagyobb termésveszteséget okozhatnak. A gazdálkodók a gyomok ellen általában úgy védekeznek, hogy a teljes szántóföldet szabványos dózisú gyomirtó szerekkel permetezik le. A pontosabb és fenntarthatóbb gyomirtás érdekében a BASF és a Bosch közös vállalkozásban kifejlesztette a ONE SMART SPRAY-t.
A ONE SMART SPRAY egy innovatív, integrált hardveres és szoftveres megoldás. A BASF digitális agronómiai platformját, a xarvio®-t használva valós idejű, automatizált gyomfelismerést és -kezelést kínál a sorközökben.
A fejlesztési folyamat során a termékkutató csapat egy további, dedikált szoftvermodult hozott létre egyedi gyomfelismerési küszöbérték logikával, beleértve a gyomirtási ajánlásokat is. A Bosch a technológiát csúcstechnológiás kamerákkal, érzékelőkkel és algoritmusokkal egészíti ki a növény- és gyomfelismeréshez. Ezáltal a gazdálkodók személyre szabott gyomirtó szerrel rendelkeznek alkalmazási stratégia a legjobb időzítés, termék és adagolás érdekében.
Az elmúlt néhány évben a BASF és a Bosch Észak-Amerikában, Dél-Amerikában és Európában gazdálkodókkal tesztelte a ONE SMART SPRAY-t, precíziós eszközt fejlesztve. A szójabab, napraforgó, gyapot, kukorica és repce termesztése során több mint 650 gyomnövénytípust képes gazdaságosan és ökológiailag szabályozni.
Amikor a ONE SMART SPRAY-val felszerelt permetező gépeket használnak a szántóföldön, a technológia hektáronként több mint egymillió adat pontot gyűjt és dolgoz fel. Ezredmásodpercek alatt észleli, hogy van-e gyomnövény, és csak ott juttatja ki a gyomirtó szert, ahol arra szükség van. A termesztési körülményektől és a gyomosodás mértékétől függően ez kétharmados vagy annál is nagyobb gyomirtó szer-mennyiség-megtakarítást eredményezhet.
Az akkumulátor-anyagok jövője
A zöld árammal feltöltött elektromos járművek vezetés közben nem okoznak károsanyag-kibocsátást. Ugyanakkor e járművek gyártása erőforrás-igényes, ahogyan az akkumulátorokhoz szükséges katódaktív anyagok (CAM) előállítása is. A BASF ezért arra törekszik, hogy jelentősen csökkentse az akkumulátor-alapanyagok környezeti lábnyomát a teljes értékláncban. A hangsúly három területre helyeződik: magára a CAM-ra, a gyártási folyamatra és az elhasználódott akkumulátorok anyagainak újrahasznosítására.
Az innovatív katód aktív anyagok kulcsfontosságú szerepet játszanak az elektromos járművekben használt modern lítium-ion akkumulátorok teljesítményének, biztonságának és költségének meghatározásában. A BASF a kutatás-fejlesztés során számos olyan módszerrel rendelkezik, amelyek döntően befolyásolják az akkumulátorok anyagainak tulajdonságait.
Ezek közé tartozik az anyagok összetétele, a különböző szemcseméretek és eloszlások, valamint a porozitás és a felületi tulajdonságok beállítása. A vállalat ezért képes az ügyfelek egyedi igényeinek kielégítésére.
A BASF kutatói kifinomult gyártási folyamatot alkalmaznak a katód aktív anyagok gyártása során, hogy csökkentsék a drága nyersanyagok, például a nikkel és a kobalt mennyiségét anélkül, hogy ez negatívan befolyásolná az akkumulátor teljesítményét. A BASF emellett folyamatosan dolgozik az egyes folyamatlépések energia- és erőforrás-hatékonyságának javításán, és megújuló forrásokból származó energiára támaszkodik.
Az akkumulátorok anyagainak fenntarthatóbbá tételének fontos eszköze az újrahasznosított fémek, például a lítium, a nikkel, a kobalt és a mangán fokozott használata. A BASF akkumulátor-alapanyagokkal kapcsolatos kutatásainak másik kiemelt területe ezen fémek újrahasznosítási folyamatok során elért hozamának javítása, miközben csökkentik a vegyi anyagok felhasználását.
