欧洲可持续化学技术平台发布面向2030年战略创新和研究议程
2019年11月27日,欧洲可持续化学技术平台(SusChem ETP)发布《面向2030年战略创新和研究议程》报告[1]。SusChem ETP的成员来自欧洲化学化工界的企业、大学和科研机构,通过定期发布研究报告,影响欧盟决策。本报告是为即将于2021年开始的“地平线欧洲”计划而准备,凝聚了100多名专家的智慧,聚焦欧洲面临的循环经济与资源效率、低碳经济、环境与人类健康三大挑战,建议了先进材料、先进过程、使能数字技术3个领域的30个优先发展方向。
表1 SusChem ETP优先领域和发展方向
领域 |
优先发展方向 |
具体内容 |
先进材料 |
复合材料和多孔材料(具有轻量、隔热性质) |
纤维增强的塑料 |
复合树脂 | ||
用于风电涡轮机的材料 | ||
轻量化泡沫 | ||
新型热塑复合物 | ||
3D打印材料 |
用于3D打印的生物基功能聚合物 | |
多种材料混合3D打印 | ||
一步聚合和3D打印 | ||
用于医疗、医药的3D打印材料 | ||
生物基化学品和材料 |
(半)纤维素产品 | |
木质素产品 | ||
非木质纤维素基化学品和聚合物 | ||
可生物降解或堆肥的包装材料 | ||
添加剂 |
用于跟踪、分类、分离的添加剂 | |
用于复杂组成的添加剂和相容剂 | ||
生物相容材料和智能材料 |
生物相容、刺激响应性药物递送系统 | |
电子材料 |
传感器专用材料 | |
薄膜光伏、有机光伏 | ||
多结光伏材料 | ||
量子计算材料 | ||
膜 |
水处理膜 | |
气体分离膜 | ||
有机无机杂化膜 | ||
储能材料 |
锂离子电池材料 | |
氧化还原液流电池 | ||
金属空气电池 | ||
有机电池 | ||
大规模储热材料 | ||
涂层材料和气凝胶 |
可控降解涂层 | |
隔热气凝胶 | ||
功能纳米活性表面 | ||
保护性涂层 | ||
先进过程 |
新型反应器和装备设计 |
适应多种原料类型的反应器和过程 |
适应能源供给波动的反应器和过程 | ||
反应器电气化 | ||
从间歇式到流动式 | ||
微反应器 | ||
膜反应器 | ||
热交换反应器 | ||
高温气固反应器 | ||
定制反应器 | ||
模块化生产 |
模块化生产工厂 | |
分离过程技术 |
含膜构造的连续过程 | |
连续反应分离过程 | ||
分离溶剂 | ||
吸附技术 | ||
精馏强化 | ||
过滤技术 | ||
适用非传统能源的新型反应器和过程设计 |
等离子体 | |
超声 | ||
微波 | ||
电化学、电催化和光电催化过程 |
电化学反应器和过程 | |
用于回收高价值材料的电化学过程 | ||
光电化学反应器 | ||
电能转化为热能 |
电热泵技术 | |
电加热技术 | ||
低碳制氢 |
碱性水电解 | |
聚合物电解质膜水电解器 | ||
固体氧化物电解池 | ||
甲烷高温裂解 | ||
电能转化为化学品 |
电能转化为合成气 | |
电能转化为甲醇 | ||
电能转化为燃料 | ||
电能转化为甲烷 | ||
电能转化为氨 | ||
催化 |
生物质催化转化 | |
废弃物催化转化 | ||
二氧化碳催化转化 | ||
轻质碳氢催化转化 | ||
工业生物技术 |
微生物和酶工程 | |
生物过程 | ||
废弃物增值处理 |
化学法增值处理废弃塑料 | |
化学法增值处理废弃生物质 | ||
关键原材料回收 | ||
水资源管理 |
水循环利用 | |
工业废水利用 | ||
去中心化水处理系统 | ||
过程分析技术 | ||
数据管理 | ||
使能数字技术 |
实验室4.0 |
用于设计材料和分子的建模和模拟 |
材料设计与过程设计一体化 | ||
高通量筛选技术 | ||
实验操作机器人 | ||
实验数据挖掘利用 | ||
用于实验室环境的虚拟现实和增强现实技术 | ||
过程分析技术 |
用于连续流动过程和模块化生产的过程分析技术 | |
用于3D打印过程的实时监测技术 | ||
过程模拟、监测、控制和优化 |
过程建模、过程模拟 | |
环境表现优化 | ||
数字孪生、数字过程开发 | ||
数据分析和人工智能 |
人工智能和机器学习 | |
水数据管理 | ||
预防性维护 |
生产设备、资产的预防性维护 | |
数字支持操作者和人机界面 |
- | |
数据共享平台和数据安全 |
工业数据共享平台 | |
促进研发和技术转化 | ||
数字安全 | ||
不同阶段过程的协调和管理 |
协调企业内相关过程,满足供应链需求 | |
协调企业内相关过程,满足产品定制化需求 | ||
跨企业和行业协调过程 | ||
分布式记账技术 |
提高供应链透明度 | |
促进科研数据交换 |
(边文越)
[1] Strategic Innovation and Research Agenda. http://www.suschem.org/newsroom/suschem-identifies-key-technology-priorities-to-address-eu-and-global-challenges-in-its-new-strategic-research-and-innovation-agenda