Magazin, ianuarie-iunie 1985 (Anul 28, nr. 1-26)

1985-01-05 / nr. 1

îï- HOTARI­RILE CONGRESULUI AL XHI-LEA, PROGRAMUL DE MUNCĂ AL DEVENIRII NOASTRE Alături de microelectronică, robo­tică, fizică nucleară, inginerie ge­netică și transplanturile de orga­ne ,chimia se in­crie printre ra­murile de vîrf ale progresului con­temporan. Tab­loul general al rea­lizărilor in cercetarea chimică ro­mânească sînt impresionante. „În mod deosebit, — sublinia secreta­rul general al partidului, tovarășul Nicolae Ceaușescu, în ca oiiul prezentat la Congresul al XXI-lea — cercetarea științifică trebuie să studieze temeinic structu­a mate­riei, procesele fizico-chimice, bio­chimice și de inginerie genetică, și pe această bază, să realizeze noi materiale cu proprietăți superioare, noi tehnologii, satisfăcînd astfel necesitățile societății noastre și sporind contribuția științei româ­nești la îmbogățirea tezaurului cu­noașterii universale“. Beneficiind de îndrumarea direc­tă a tovarășei academician doctor inginer Elena Ceaușescu, chimia românească a făcut progrese im­presionante și de răsunet mondial. O prestigioasă industrie c­imi­c dezvoltată în ultimele două dece­­nii impune, prin problemele ei, cercetării chimice un pas fa­il, soluții noi, tehnologii revizuite, conceperea de tehnologii altădată de neimaginat, este vorba de teh­nologiile neconvenționale, perspec­tive cu bătaie lungă ale cercetării fundamentale. Documentele Congresului al XXI-lea al partidului au situat de altfel cercetarea din domeniul chi­miei printre prioritățile fundamen­tale care vor asigura dezvoltarea și progresul României, în materialul de față ne-am pro­pus să oferim cititorilor noștri trei realizări importante din cadrul In­stitutului Central de Chimie, ob­ținute de către colectivele de cer­cetare ale Institutului de Cerce­tări Chimice și Institutului de Energetică Chimică și Biochimică. Noi cercetări în domeniul elastomerilor în secția de elastomeri din cadrul Insti­tutului de Cercetări Chimice, secție aliată, ca dealtfel întreaga cercetare românească, sub directa îndrumare a tovarășei academician doctor inginer Elena Ceaușescu, președinta Consiliului Național pentru Știință și Tehnologie, s-au finalizat recent noi cercetări privind sinteza și utilizarea cauciucurilor sintetice din generația a doua, adică elastomeri stereoregulați obținuți prin polimerizare in soluție cu ajutorul catalizatorilor stereospecifici (cauciu­cul poliizoprenic, cauciucul polibu­tadienic eis-1,4 și cauciucul trans­­polipentenameric) și cauciucuri sintetice din generația a treia : este vorba de elastomeri obținuți în soluție prin poli­merizare anionică cum ar fi bloc­copoli­­meri termoplastici butadien stirenici. Pe baza acestor cercetări s-au pus în func­țiune instalații industriale de cauciuc po­liizoprenic, polibutadienic cis-1,4 și ter­­moplastic. Dezvoltînd, firesc, realizările enunțate vom începe prin a consemna succesul de ultimă oră al colectivului condus de tovarășa academi­­an doctor inginer Elena Ceaușescu și anume sinteza de cauciuc poliizoprenic modificat, un elas­tomer din generația a doua cu rezistență în stare crudă îmbunătățit. Ce înseamnă aceasta ? înseamnă că acest elastomer se apropie extrem de mult prin proprietăți de proprietățile cauciucului natural. A­­mestecul nu curge în timpul prelucrării realizata înainte de vulcanizare, proprie­tate pe care nu o deține pînă în pre­zent nici un alt elastomer. Urmarea a fost că, din loturile obținute cu insta­lația pilot care funcționează la Combi­natul petrochimic de la Brazi — ne rela­tează cercetător științific Paul Ghioca — s-au realizat anvelopa în care propor­ția de cauciuc natural a fost redusă sub­stanțial. Testele de rulare au înregistrat un succes indiscutabil : excelenta com­portare a produsului în timpul exploa­tării, încă o cercetare finalizată a secției de elastomeri cu importante implicații eco­nomice a fost înregistrată odată cu re­centa punere în funcțiune a instalației de cauciuc polibutadienic cis-1,4. Econo­mia națională are în acest fel asigurat încă un nou elastomer care se utili­zează cu precădere la confecționarea an­velopelor și anume a acelei părți nu­mite banda de rulare. Se știe că o an­velopă are mai multe componente. Fie­care dintre acestea este alcătuită din­­tr-un sortiment special de amestecuri de cauciuc vădind o altă compoziție cu to­tul proprie (amestecuri specifice de elas­tomeri și ingredient­). Noul cauciuc sin­tetic pentru banda de rulare are, ca o importantă consecință, reducerea, de ase­menea, a conținutului de cauciuc natu­ral, îmbunătățirea calității produsului prin creșterea însemnată a rezistenței la uzură, factor vital nu numai pentru ma­șinile de transport propriu-zise ci mai ales pentru anvelopele de avioane.­­ Tot din generația a doua a elastome­­rilor sintetici face parte și cauciucul trans­polipentenameric realizat în urma unu­i cercetări ajunse la această oră în faza de pilot industrial. Utilizarea lui în confecționarea anvelopelor va permite în­locuirea practic totală a cauciucului na­tural. In ceea ce privește realizările cercetării din secția de elastomeri și anume cau­ciucurile sintetice din generația a treia, atunci trebuie spus că, după cum și enunțam de altfel, la începutul acestui material, colectivul care lucrează la cer­cetarea privind cauciucurile termoplas­­tice, adică bloe­copolimerii butadien stirenici, se află in faza de punere in funcțiune a instalației industriale. Acești elastomeri se vor utiliza în industria de încălțăminte unde se vor obține tălpi prin injecție. Procedeul va atrage mari avantaje economice : nu va mai fi nevoie de sulf, produs de import, de accelera­tori de vulcanizare, și ei produși de im­port, iar rebuturile vor deveni practic inexistente deoarece deșeurile se refolo­­sesc fără probleme de către noua teh­nologie. După măcinare, tot ceea ce a fost deșeu se va reinjecta din nou. Și, așa cum se întîmplă adeseori in cerce­tare, realizarea unei noi tehnologii, a unui nou produs, a atras după sine per­fectarea unei alte tehnologii interme­diare originale : pentru sinteza bloc-co­­polimerilor butadien stirenici erau absolut necesare cantități industriale din catali­zatorul n-butil-litiu. Pa baza unei cer­cetări originale, finalizate în acest an în colectivul secției de elastomeri, a fost pusă în funcțiune la Combinatul petro­chimic Pitești o instalație industrială de sinteză a n-butil-litiului intr-un timp scurt de numai două săptămîni. Reactoarele enzimatice în ultimul timp se vorbește tot mai insistent despre enzime afirmîndu-se mai mult sau mai puțin tranșant că cine va reuși să le stăpînească va stăpini chiar viitorul. Dar ce sînt enzimele, aceste substanțe conducînd la procese atit de spectaculoase incit pun cu mult în um­bră performanțele microprocesoarelor ? Enzimele sînt fermenți, altfel spus, bio­catalizatori care mijlocesc reacțiile me­tabolice din celula vie. Enzimele sînt proteine cu o specificitate foarte mare, strictă chiar, deoarece o enzimă mediază in general o categorie și numai una de reacții chimice. Oamenii de știință au observat apoi încă un lucru cu impli­cații practice enorme ; reacțiile care de­curg nu au nevoie pentru a se produce de temperaturi și presiuni mai mari decît acelea din organismul uman. In Laboratorul de biotehnologie al In­stitutului de Energetică Chimică și Biochi­mică se cercetează obținerea de alcool, combustibili, carburanți, preparate enzi­­matice pentru industria farmaceutică cu ajutorul enzimelor. O realizare la care ne vom opri pentru început este prepa­ratul cu activitate catalazică — e vorba de catalază, o enzimă prezentă practic în toate celulele aerobe. Preparatele ob­ținute, ne spune­m fr. Stelian Niculescu, au­ o activitate comparabilă cu aceea a produselor străine și ele vor fi larg fo­losite in industria laptelui pentru pas­­teurizarea la rece. Avantajul este însem­nat : economie de energie pentru că pas­­teurizarea se va face­ acum la tempe­ratura camerei ! Pentru a se ocoli pro­cedeul destul de costisitor al obținerii de enzime purificate, celulele cu acțiune enzimatică necesare acestui proces vor fi imobilizate și utilizate direct. Se va uti­liza deci direct celula care produce en­­zima și nu enzimă purificată ceea ce presupune alte reduceri însemnate de cost și de energie. Un alt succes poate fi considerat ob­ținerea gluconatului de calciu în cadrul Centrului de Chimie Fizică, prin oxida­­rea glucozei cu ajutorul unei enzime numite glucozoxidază. Tehnologic în­seamnă oxidarea (conversia) glucozei la acid gluconic în prezența acestei enzime. Dar manipularea și obținerea de en­zime fiind costisitoare s-a trecut la ideea folosirii de ce­ mai multe ori a aceleiași enzime. Molecula activă, enzimă, a fost imobilizată pe un suport inert. Un elec­trod cu o asemenea enzimă fixată, îm­brăcat deci cu o peliculă enzimatică, poate doza concentrațiile de zaharuri din orice soluție, rapid, fie că e vorba de sîngele omului sau de o soluție indus­trială, făcînd astfel inutile analizele tra­diționale, atit de greoaie, de urmărire a concentrațiilor pentru zaharuri. Această cercetare este exploatată în clinici prin așa numitele kituri enzimatice care per­mit dozarea intr-un timp extrem de scurt a diverșilor metaboliți. In acest sens, la Institutul de Energetică Chimică și Biochimică s-au obținut preparate de peroxidază care se pretează foarte bine la fabricarea respectivelor trase de ana­liză medicală rapidă. Obținerea de alcool cu randamente mari și în timp scurt prin metode en­­zimatice care înlocuiesc hidroliza acidă și, odată cu aceasta, consumurile mari de energie și acid sulfuric constituie o altă direcție de cercetare importantă a institutului de care vorbim. Tratarea car­tofului sau porumbului cu amilaze (en­zime care hidrolizează amidonul la za­haruri fermentescibile) la care se adaugă enzimele de drojdie de bere imobilizate produc fermentarea pînă la alcool. Toată lumea, ni se spune, caută azi să treacă la hidroliza enzimatică deoarece ea pre­supune prin definiție consumuri energe­tice reduse. O altă direcție, abordată deja in lume și la noi, este legată de deficitul de zahăr pe plan mondial. Cercetarea urmă­rește invertirea zaharozei la fructoză, un produs mult mai dulce, tot cu ajutorul unei enzime. Odată cu punerea în func­țiune a pilotului de biomasă al institu­tului, care va valorifica diverse surse de materii prime vegetale, aflăm de la cer­cetător științific Valentina Ene, se vor realiza și unele din aceste preparate sub formă de produse. Mai consemnăm la capitolul enzime, și nu în ultimul rînd, diversele preparate puse la punct în In­stitutul de energetică chimică și biochi­mică cum ar fi alcool dehidrogenaza, cel mai bun test pentru dozarea alcoolului în singe precum și obținerea de proteaze, enzimele care hidrolizează proteinele, procedeu prețios in obținerea de medii pentru culturi microbiene și în prelu­crările din industria de tăbăcărie. Conversia metanolului în hidrocarburi Criza mondială de energie a declan­șat în întreaga lume programe vaste de cercetare pentru găsirea de alternative la produsele pe bază de țiței, mai ales pentru carburanți auto. S-a creat astfel în acești ani o ramură nouă a tehnolo­giei chimice, plecînd de la molecule cu un atom de carbon, denumită din această cauză „chimia C.“. Una din cele mai interesante reacții din acest domeniu, ne spune ing. Gr. Pop, șeful Laboratorului de cataliză din cadrul Institutului de Energetică Chimică și Biochimică, are la bază conversia metanolului la benzine sintetice, de calitate superioară, proce­deu descoperit pentru prima dată în la­borator în anul 1977 și posibil ca urmare a proprietăților unice ale unui zeolit sin­tetic care nu-și găsește corespondent în natură cunoscut sub numele de zeolit ZSM-5. Proprietățile de acid solid, sis­temul particular de canale și localizarea centrilor activi determină transformarea moleculei simple a metanolului in ames­tecul complex de hidrocarburi parafinice, olefinice și aromatice care intră in com­poziția benzinei. Benzina sintetică obți­nută pe această cale are cifra octanică de peste 96 și nu necesită activarea cu tetraetil de plumb, agent antidetonant cunoscut prin toxicitatea sa ridicată. Va­riante perfecționate ale acestei tehnologii au fost realizate în ultimii ani în labo­ratorul în care ne aflăm și, prin experi­mentarea acestora în instalațiile Fabricii de catalizatori de la Rafinăria Vega din Ploiești, România a devenit una din pu­ținele țări în care zeoliții sînt disponibili la scară industrială. Această realizare teh­nică de vîrf a dat posibilitatea realizării, ține să precizeze interlocutorul nostru, la scară semiindustrială a procesului de conversia a metanolului la hidrocarburi într-o instalație experimentală. Ca urmare a indicațiilor tovarășului Nicolae Ceaușescu cu ocazia vizitei în ICECHIM în anul 1983, a sprijinului di­rect al conducerii Consiliului Național pentru Știință și Tehnologie aflat sub directa îndrumare a tovarășei academi­cian doctor inginer Elena Ceaușescu, apoi cu ajutorul Centralei industriale pentru rafinării și petrochimie, instala­ția experimentală demonstrativă a fost construită în timp record, funcționînd în prezent la parametrii de proiect. Insta­lația de conversie a metanolului în strat fluidizat, cu regenerarea continuă în flux a catalizatorului, obiect al unui bre­vet de invenție, este unică în lume prin concepția și dimensiunile sale. Avînd în vedere că metanolul se fa­brică dintr-o mare varietate de materii prime cum sînt gazele naturale, cărbunii, reziduurile petroliere, gazele reziduale din unele tehnologii chimice (cum ar fi fabricarea acetilenei prin procedeul oxi­dativ sau cracarea catalitică) și, în per­spectivă, din biomasă regenerabilă, viito­rul petrochimiei românești poate fi pri­vit cu încredere chiar în alternativa re­ducerii în continuare a disponibilului de țiței.­­ Pagină reali­zată de MIRELA ROZNOVEANU Un domeniu de vîrf al cercetării românești . Cauciucuri sintetice din generația a doua și a treia cu pro­prietăți superioare · Rolul enzimelor în realizarea de procese teh­nologice cu­ mai puține costisitoare energetic­e Zeoliții — „pietrele care fierb" — și rolul lor în obținerea de noi surse energetice în viitor. Aspect din Laboratorul de biotehnologie unde se cercetează catalaza Bioreactor, grup de aparate-cheie în prepararea enzimelor

Next