Magyar Tudomány, 1999. június

Márta Ferenc

A kémia lehetôségei és feladatai

Elõzõ rész


Az energiafelhasználás optimalizálása és új energiaforrások kialakítása

A finomított kôolaj jelenleg megfelel a közlekedés számára szükséges üzemanyagként. A nyersolajban lévô nagyméretû szénhidrogén-molekulákat katalitikus krakkoláson (aprítás) alapuló finomítási folyamatban tördelik apróbbakká. Az, hogy a nyersolaj hány százalékát sikerül motorbenzinné és dízelolajjá átalakítani, a katalitikus krakkolás hatékonyságától függ.
Az ezredfordulóhoz érve tudomásul kell venni, hogy a szénhidrogén üzemanyagkészlet kimerülõben van, és különösen a hagyományos kôolajforrások bizonyulnak elégtelennek a XXI. század elsô felében. Az egykor bõségesen rendelkezésre álló könnyû és alacsony kéntartalmú nyersolajforrás csökkenése miatt egyik megoldásként a nehezebb, nagyobb nitrogén- és kéntartalmú nyersolaj feldolgozása is elõtérbe kerül. Ennek a nehezebb nyersolajnak az átalakítása (egyik része nagy paraffintartalmú, a másik része nagy mennyiségben tartalmaz kemény aszfaltot és fémet) csak új és nagyobb hatásfokú katalizátorok kifejlesztésével valósítható meg. A másik megoldás új katalizátorok kifejlesztésével új technológia kidolgozása, amellyel a folyékony üzemanyag földgázból és szénbôl állítható elô. Ezzel együttjáró fontos feladat a légköri szén-dioxid mennyiségének növekedését amely elsôsorban a szénhidrogén üzemanyagok tartós használatának következménye megállítani, majd csökkenteni.

A szénhidrogén üzemanyag környezeti hatásának csökkentésére és egyúttal a teljes kimerülésének késleltetésére két út járható. Az elsô, hogy növelni kell a jelenleg még rendelkezésre álló szénhidrogén energiahordozók felhasználásának hatékonyságát. A másik, hogy más energiaforrásokat kell fejleszteni. A már néhány év óta folyó kémiai kutatások célja és feladata azoknak a kémiai reakcióknak az optimalizálása, amelyek az üzemanyag hatékonyabb égését teszik lehetôvé, csökkentik az illékonyságát és az üzemanyag elégésekor eltávolítják a levegõt szennyezô kén- és nitrogénatomokat. Jelenleg folynak a kísérletek olyan reformált benzin gyártási technológiájának kifejlesztésére, amivel a törvény által meghatározott összetételû benzin állítható elõ. A szóban forgó törvény amelynek bevezetését az Európai Unió is elhatározta a szennyezés csökkentése érdekében elôírja a benzin aromás szénhidrogén-tartalmának százalékos csökkentését és a benzinhez szerves oxigéndúsító anyag hozzáadását. Ilyen oxigéndúsító anyag pl. a metil-tercier-butiléter, amely egyrészt kompenzálja az aromás szénhidrogének csökkenése miatt az oktánszámban bekövetkezett veszteséget, másrészt csökkenti az üzemanyag tenzióját és bizonyos mértékig a szénhidrogén és szén-monoxid emissziót a gépjármû kipufogócsövében. Ezeknek az oxigénadalékoknak a többségét jelenleg a kôolaj-finomításnál keletkezô melléktermékekbôl állítják elô. A kôolaj árának növekedése esetén ezeket is szénból és földgázból kell elôállitani, amihez új katalizátorok szükségesek.

A nem szénhidrogén-alapú energiaforrások geotermikus, szél, víz, nap már napjainkban is alkalmasak helyi igények kielégítésére. A közlekedéshez szükséges szállítható, tárolható, biztonságosan kezelhetô energiaforrás a folyékony üzemanyag lesz a belátható jövôben. A hidrogén gazdaságos megoldás lenne, de amíg nem sikerül kompakt és biztonságos tárolására jó megoldást találni, szükség lesz folyékony üzemanyagra. Az elektromos energia közlekedésben történõ felhasználására már vannak példák, de az akkumulátorok teljesítményében elért fejlôdés alapján sem várható a közeli idôben tömegessé válása. E tekintetben nagyobb remények fûzôdtek már néhány évtizeddel ezelôtt az tüzelôanyag cellákhoz, amelyek az üzemanyagot direkt oxidáció útján alakítják át elektromossággá. Ezeknél az átalakító folyamat elektrokémiai, és a hatásfok akár 90%-os is lehet. A tüzelõanyag cellák üzemanyagaként elsõsorban metanol vagy hidrogén jön szóba, mely utóbbit metánból, propánból és metanolból állítják kémiai úton elô. Még jelentôs kutató-fejIesztô munka szükséges ahhoz, hogy a tüzelôanyag cellák beváltsák a gyakorlatban is a hozzájuk fûzött reményeket. A kulcskérdés az, hogy megfelelô katalizátort lehessen találni az elektrokémiai folyamat számára, és speciális szerkezeti anyagot a cella konstrukciójára.

Az energiaforrások között jelentékeny szerepet játszanak a maghasadást hasznosító atomerõmûvek, amelyek a fejlett ipari országok villamosenergia-igényének kielégítésében változó mértékben Franciaországban 7580%-kal vesznek részt. A magfúzió a napenergia forrása potenciálisan kimeríthetetlen energiaforrás, mivel a mûködéséhez szükséges anyag a víz hidrogénatomjai bõséges készletet jelent. További elõny, hogy az energia ez úton történô elôállítása nem jár jelentôs mennyiségû radioaktív hulladék képzõdésével. Sajnos, a közel fél évszázad alatt folytatott intenzív kutató-fejlesztô munkával a magfúzió biztonságos energiatermelésre történô alkalmazását még nem sikerült megvalósítani.

A napenergia hasznosítása elvileg történhet vagy közvetlenül elektromos energiává történô átalakítással, vagy valamilyen üzemanyag, pl. hidrogén elôállításával, olyan folyamatban, amelyiknek nincs káros környezeti hatása. A fotoelektromos eszközök alkalmazása a napenergia közvetlenül elektromos energiává alakítására a magas köItség miatt kisebb egyedi esetekre korlátzazódik. A fotoelektromos energia termelésére nagy gyûjtôterület és garantált napfény szükséges. A jelenleg rendelkezésre álló napelemekbõl amelyek kb. 12%-os hatásfokkal alakítanak napfényt elektromos energiává közelítõleg kilencezer négyzetméter kellene egy kilowatt energia elôállításához egy napfényes nap déli óráiban. Egy ezer megawatt teljesítményû erômû megépítési költsége kb. tíz négyzetkilométer napelemet igényelne. Ez jelenleg bármely gazdaság részére megfizethetetlen. Az ûrhajók energiaellállításához használt "naptáblák" elôállítási költségét az ûrkutatás el tudta viselni, de az olcsóbb és megbízhatóan mûködô napelemek kifejlesztésére irányuló kutatások folytatását az ûrkutatás is igényli.
 

Az életfolyamatok alapvetô kémiai reakcióinak felderítése

Minthogy valamennyi életfolyamat születés, növekedés, szaporodás, öregedés, halál valamilyen kémiai változás megnyilvánulása, annak megismerése és megértése, hogy az elemi kémiai reakciókból miként épül fel egy biológiai folyamat, végül is az élet megismerésének és megértésének az alapját jelenti. A biológiai folyamatok kémiájának megértéséhez nagymértékben hozzájárul a biológiai rendszerek madellezése, amikor is a természetben található komplex rendszer utánzása történik egy kevésbé komplikált kémiai rendszer segítségével. Ezek a modellezési vizsgálatok a számítógépek segítségével mind pontosabban és mind több információt nyerhetõen végezhetõk el. E módszerek nemcsak a nagyon bonyolult biológiai molekulák szerkezetére nyújtanak felvilágosítást, hanem a biológiai folyamatot meghatározó törvényszerûségekre is, és ezáltal nagymértékben segítik elô a biológiai reakciók kémiájának megértését. E kutatások eredményei minden bizonnyal új, hatékony gyógyszerekben, korszerû mezõgazdasági termékekben realizálódnak, és így jelentôs mértékben járulnak hozzá az emberiség egészségének védelméhez és élelemmel való ellátásához.

A gyógyszerellátásban várhatóan továbbra is helyet kapnak a természetben található anyagokból elõállítható vegyületek. Közismert, hogy sok, jelenleg is használt gyógyszert természeti forrásból származó biológiailag aktív anyagok izolálása és megfelelõ gyógyszerhatástani szûrés révén fedeztek fel. Mivel gyakran elõfordult, hogy a nagyon hatásos gyógyszer aktív komponensét nem a szükséglet szerinti mennyiségben lehet a természeti forrásból elõállítani, ennek a kémiai szintézisét meg kellett oldani. Ez történt például a tiszafa kérgébõl izolálható taxol esetében, mely többféle daganatos betegség (emlõ- és petefészekrák, leukémia) kemoterápiás kezelésében bizonyult hatásosnak; egy dél-amerikai békafaj bõrébôl izolált alkaloid, az epibatidin esetében is, amely a morfinnál kb. kétszázszor erôsebb fájdalomcsillapító, és mivel nem opiát receptorokon fejti ki hatását, nem fenyeget a hozzászokás veszélye.

A kémiai szintézisek terén az utóbbi harminc évben bekövetkezett fejlôdést jól mutatják a szintetizált vegyületek nagy számán kívül az olyan komplex molekulák szintézisében elért eredmények, mint a szteroid hormonok és analógjaik, amelyekbõl kifejlesztett fogamzásgátló szereknek nemcsak orvosi, hanem társadalmi szempontból is nagy hatása volt. Említésre érdemes, hogy a peptidek szintézisére az 1960-as években történt meg az elsô, de távolról sem kielégítô kísérlet, jelenleg ez már automatikus berendezéssel történik. A DNS- és RNS-részek szintézise ma már szintén így valósul meg. Közismert, hogy sok rákellenes gyógyszer céltárgya a DNS, maga a genetikai anyag, vagy az RNS, amely a genetikai információt átviszi az élô sejt különféle folyamataiba. Az oligonukleotidok (kis nukleinsav-molekulák) új lehetôséget kínáltak a terápia számára. A természetes nukleinsavak szekvenciája a genetikai információ hordozója, a szintetikus oligonukleotidnak azonban ellentétes a szekvenciája (ezért antisense-nek hívják). Ilyen molekulák felhasználásával történik bizonyos genetikai rendellenességbôl eredô betegségek herpeszvírus fertõzés, rák és szívbetegség kezelése. Az antisense szerkezettel rendelkezô oligonukleotid tökéletes komplementere a DNS vagy RNS szekvenciájának, és ezért szelektíven, nagyon specifikusan kötõdik hozzá. Egy ilyen antisense molekulával hozva össze a fertôzött sejtet, abban hozzákötôdik az RNS vagy DNS nukleinsav szekvenciájához, és gátoja a fertôzést okozó kémiai folyamatot.

A gyógyszerek általában viszonylag kis molekulák, amelyek 10-tôl néhány száz atomból állnak, míg a fehérjék több ezer atomból, amelyek komplex háromdimenziós szerkezetben rendezôdnek el. A fehérjemolekula szerkezete alkalmas arra, hogy a gyógyszer nagyon speciális módon kötôdjék hozzá, és ezáltal változásokat idézzen elõ a fehérje kémiai tulajdonságaiban. Mivel a gyógyszermolekulának pontosan és "kényelmesen" el kell tudni helyezkednie a fehérje kötõhelyén, a gyógyszertervezést nagyon megkönnyítené, ha errôl a kötôhelyrôl pontos képünk lehetne. Sajnálatosan sem a fehérje-, sem a gyógyszermolekuláknak nincs egyedüli és egyértelmû alakja. Ezért a potenciális gyógyszer és a háromdimenziós szerkezetû fehérje korrelációja a kívánt biológiai hatással meglehetôsen komplikált. E probléma megoldását a fehérje- és a gyógyszermolekula közötti kölcsönhatás számítógépes tanulmányozása segítette elô. Részletesen lehet vizsgálni ugyanis azt a mechanizmust, amely meghatározza a gyógyszermolekula felismerési és cselekvési magatartását a fehérjemolekula iránt, aminek köszönhetõen meg lehet nézni, hogy milyen legyen a gyógyszermolekula alakja, és milyen töltéseloszlásnak kell lennie ahhoz, hogy a fehérjemolekula megfelelô helyére kapcsolódjon. Ez azt jelenti és eredményezi, hogy a gyógyszerkutatásban hagyományosan használt próbálgatási vagy véletlenszerû módszer egyre inkább helyettesíthetô a számítógépes gyógyszertervezéssel.

A gyógyszerkutatásban nagy reményeket fûznek a közelmúltban bevezetett kombinatorikus kémiai módszerhez, amely nagyszámú anyag tesztelését teszi lehetôvé egy speciális biológiai hatásra vonatkozóan, automatikus tesztelôrendszerben.
Az elmúlt néhány évben az érdeklôdés homlokterébe került a komplex szénhidrátok szintézise. Az érdeklôdést az a megfigyelés váltotta ki, hogy a sejtek felszínén elhelyezkedõ poliszacharidok meghatározó szerepet látszanak betölteni a sejtek felismerésében. A baktériumok elpusztítása azon alapszik, hogy a fehérvérsejtek képesek testidegen sejtekként felismerni a baktériumokat a baktériumsejt felszínén lévô poliszacharidok révén. A rosszindulatú daganatok esetében a daganatsejtek elvesztik a sejtfelszínen lévõ poliszacharidjukat, és a daganatsejteket a szervezet nem ismeri fel testidegen sejtekként, így azokat a természetes "killer" sejtek nem tudják elpusztítani. A daganatterápia egyik lehetséges útja lehet, ha ezeket a poliszacharidokat vissza lehet juttatni a daganatsejtekbe.

A géntechnológia alkalmazásával lehetôség nyílt a genetikai információ analízisére és olyan módszerek kifejlesztésére, amelyek alkalmasak az élõ szervezet analízisére, megértésére és genetikai konfigurációjának pontos módosítására. A kémikusok és biológusok kifejlesztettek egy DNS diagnosztikai módszert, amely lehetõvé teszi a DNS kis szegmenseinek sokszorosítását. Ha a génszekvencia megfelelôen korrigált vagy kémiailag módosított szegmense bejuttatható a paciens DNS-ébe, a genetikai fogyatékosság gyógyítható. Ez utat nyíthat a jövõ génterápiájához.

A géntechnológia eredményei hatással voltak a biotechnológia fejlôdésére ís. A modern biotechnológiai módszereket egyre elterjedtebben alkalmazzák több iparág terén, ide sorolva többek között a gyógyszer-, élelmiszer-, textil-, papír- és bõripart, valamint környezetvédelmet és a növénytermelést. A biotechnológia alkalmazásának elônye érezhetô lesz mindegyik területen, de mindenekelôtt a humán gyógyászatban. A rekombináns DNS-technológia lehetõvé teszi az oltóanyagok újabb és biztonságosabb módon történõ gyártását, úgyszintén a komplex fehérjetartalmú gyógyszerekét és fehérjékét is.

Az anyagtudományban az utóbbi néhány évtized alatt bekövetkezett fejlõdés fontos részét képezte a biokompatibilis anyagok szintézise mûvégtagokhoz és orvosi eszközökhöz. Új ötvözetek, kerámiák, kompozitok, speciális szerkezeti polimerek és mûanyagok a leggyakrabban használt anyagok az emberi test különbözô szerveinek helyettesítésére. Bár a sebészeti protetika és az implantáció lényegesen javult a biológiai és szintetikus anyagok kombinációjával, vagy a biopolimerek kémiai módosításával, még problémát jelent, hogy az anyagok egy részének biodegradációja nem kielégítõ.
Jelentôs probléma, hogy bármilyen nagy is a biológiai aktivitása egy molekulának, ez még nem jelenti azt, hogy hatásos gyógyszer is. A gyógyszer hatékonysága attól is függ, hogy az aktív molekula a szervezetben szelektíven és eredményesen el tudja-e érni a céltárgyat. Mivel nagyon sok esetben a gyógyszer metabolizmus útján elbomlik a szervezetben, nagy dózis alkalmazása szükséges a kívánt hatás elérése érdekében, ami viszont komoly mellékhatásokkal járhat. Szükséges tehát valamilyen védôkészítményrôl gondoskodni a gyógyszer számára, ami képessé teszi arra, hogy áthaladjon az "akadályokon" és megvédje a metabolizmus útján történõ megsemmisüléstôl. Ez például a mikrokapszulákkal és beültethetô biodegradálódó polimerekkel érhetô el, amelyek tartalmazzák a gyógyszermolekulát és lassan engedik ki, ezáltal a gyógyszer állandó hatását biztosítva a szervezetben. Remélhetô, hogy egy idô múlva a cukorbetegeknek havonta vagy évente egyszer kell inzulininjekciót kapniuk.

A kémia jelentôsen elõsegítette a mezôgazdaság fejlõdését is mûtrágyák, gyomirtó és rovarölõ szerek kifejlesztésével és gyártásával. Az eleinte alkalmazott rovar- és gombaölõ szerek nagyon jó hatásúak voltak, de túl tartósak voltak, és hatásuk nem volt szelektív. Az újabb kutatások célja ezért olyan anyagok elõállítása, amelyek nagyon szelektívek, nagyon kis koncentrációban is hatékonyak és használat után gyorsan degradálódnak a talaj mikroorganizmusai révén, így nem okoznak semmiféle ártalmat az embernek és környezetének.

Egy közeimúltban megjelent cikk [8] szerint olyan változások kezdôdtek el, amelyek hatása az ipari forradalomhoz és a számítógépek által elõidézett hasonló társadalmi változáshoz hasonlítható. Ez a géntechnológia forradalma. A géntechnológiának eddig elsôsorban farmakológiai potenciálja került kiaknázásra, de a legnagyobb és az egész világra kiterjedõ hatása a növények DNS-ének manipulációjából fog származni. Ennek eredményeként végül is a világ az élelem, az üzemanyag, a kémia nyersanyagának nagy részét és a gyógyszerek bizonyos részét is a genetikailag módosított növényekbôl fogja szerezni. EzzeI kapcsolatban azonban merülnek feI kételyek is, és az esetleg elôadódó problémák megelôzése érdekében intézkedések is történtek. A brit kormány például a genetikailag módosított termények kereskedelmi forgalmazására átmeneti a gyomirtórezisztens terményekre egyévi, a rovarrezisztens terményekre háromévi moratóriumot rendelt el azzal, hogy a biológiai hatásuk tisztázására irányuló kutatások folytatandók. [9]
 

Környezetvédelem

A népesség nagymértékû növekedésével, különösen a fokozódó urbanizációval együtt ment végbe az ipar, a mezõgazdaság, a közlekedés hatalmas ütemû fejlõdése. A termelési tevékenység minden egyes szakasza fejt ki valamilyen hatást a természetre, kezdve a nyersanyagok kinyerésétôl, folytatva a feldolgozással, a termeléssel és szállítással, befejezve a felhasználással és a hulladék eltakarításával vagy újrafeldolgozásával.

Míg korábban hosszú idôn keresztül a termelés során és egyéb úton keletkezett hulladék anyagokat a természet meg tudta "emészteni", addig az exponenciálisan megnövekedett hulladékmennyiséget már nem tudta károsodás nélkül befogadni. Nem tagadható, hogy a tudomány alapján rohamosan fejlôdõ ipart felelôsség terheli az emberi környezetben bekövetkezett romlásért, és érthetô, hogy az emberiség környezetérzékenysége, környezetféltése világszerte nôtt, mert lehetetlen nem észrevenni a természet szemmel látható romlását és az ebbôl származó veszélyeket. A tudatos és tervszerû környezetvédelem társadalmi mozgalommá alakulván azonban mint sok más társadalmi mozgalom nem mentes az indulatoktól, a túlzásoktól, a szubjektív érzésektôl. A tudomány, az ipar különösen a vegyipar a közvélemény szemében egyre inkább vádlottá válik, annak ellenére, hogy általuk jut élelem mindenkinek, és az emberek élvezhetik a civilizáció számos elônyét, amirõl a legradikálisabb zöldek közül se tudna senki lemondani. Azt is látni kell azonban, hogy a környezet védelmét sem lehet a történelmi fejlôdésben visszalépve biztosítani. A már okozott károkat viszont csak a tudomány segítségével lehet kiküszöbölni és a további károsodásokat elkerülni.

Mindezekhez feltétlenül szükség lenne a környezetben lévô különbözô vegyületek eloszlásának pontosabb és jobb számítógépes modellezésére, valamint a levegôben, vízben, talajban lévõ szennyezô anyagok eloszlásának és átalakulásának pontosabb ismeretére. Ugyancsak többet kellene tudni arról, hogy az atmoszférában keletkezett szennyezô anyagok milyen módon kerülnek a növényekbe, és arról is, hogy a talajban és növényben lévô szennyezések milyen mértékben jutnak legelés útján az állatokba.

A környezetet szennyezô hulladékok és melléktermékek csökkentése mindenekelôtt ezek pontos analízísét és ellenôrzését igényli, valamint gondos elemzését és megértését annak, hogy mi ezeknek az anyagoknak a hatása és végül is a sorsa a természetben. Elôször is azt kell tudni, hogy milyen a szennyezô anyag, hol fejti ki hatását, milyen mennyiségben van jelen és mi történik vele. Másodszor, ha a szennyezô anyag biodegradálódik, tudni kell, hogy milyen módon és milyen sebességgel történik ez a folyamat, ebben milyen melléktermékek keletkeznek, mi ezeknek a hatása és ha káros, akkor mit és hogyan kell tenni a megszüntetéséért. Annak érdekében, hogy a javító célzattal tett intézkedések hatása jó is legyen, ismerni kell a kemikáliák természetben bekövetkezô átalakulásának lehetôségét és útját. A nem megalapozott ismereteken alapuló intézkedések ugyanis csak súlyosbíthatják a helyzetet, mint ez történt például a szmog csökkentésénél elôször, amikor is a gépkocsi motorjában el nem égett szénhidrogének emissziójának redukciója érdekében növelték a motorban az égési hômérsékletet, aminek a következménye a nitrogén-oxidok nagyobb mértékû emissziója lett. Ez érthetô is, mivel a szmog képzõdése a szénhidrogének és a nitrogén-oxidok között levô meglehetôsen komplex kapcsolattól függ és csak az egyiknek a kontrollja nem hozhatta a várt eredményt. Mindezekbôl levonható az az általános tanulság, hogy a természet védelme érdekében teendô intézkedések sikere nagymértékben függ azoktól a kutatásoktól, amelyek eredményei elôsegítík a természetben lejátszódó kémiai és biológiai folyamatok jobb megismerését és megértését, történjenek ezek akár folyó- vagy tengervízben, talajban, föld alatt vagy az atmoszférában.

A hulladék anyagok kibocsátása a levegôbe, a vízbe vagy a talajba a környezetre gyakorolt közvetlen hatása miatt is káros, de egyúttal a természeti források potenciális romlását is eredményezi. A kezdeti megoldások eleinte a vegyipar és más iparágak gyártási folyamatából származó és környezetkárosító hatások csökkentése érdekében arra koncentrálódtak, hogy a gyárteleprôl a környezetbe kibocsátott szennyvízbõl az ártalmas anyagokat eltávolítsák. Ezt az eljárást még napjainkban is használják, de ha javítják is, csak félmegoldást jelent azzal szemben, hogy olyan új, korszerû technológiák kerüljenek alkalmazásra a termékek gyártásában, ahol nem képzôdnek szennyezést okozó melléktermékek.

A hulladék anyagok kezelésének növekvô problémái párosulva azzal a feIismeréssel, hogy bizonyos nyersanyagok esetében a rendelkezésre álló források meglehetôsen korlátozottak mind nagyobb nyomatékkal vetették fel a hulladék újrafeldolgozását. A fémek és a papír esetében ez már technikailag megoldottan történik sok országban, bár a technológia javítása még szükséges. A mûanyagok újrafeldolgozása azonban nagyobb problémát jelent technikailag. A mûanyagoknak az egyéb hulladék anyagoktól, majd a különbözô mûanyagok egymástól történõ elválasztása után, ezek eltérô kémiai tulajdonságai miatt más és más újrafeldolgozási eljárás alkalmazása szükséges. A feldolgozó módszer ezért függ a mûanyag jellegétõl. Néhány mûanyag újrafeldolgozható egyszerû olvasztással és formába öntéssel, vagy megfelelô oldószerben történô feloldással és új mûanyaggá történô formázással. Néhány esetben azonban komplex eljárás alkalmazása szükséges, pl. a nagy polimer molekulákat katalitikus krakkolással kisebbekké kell átalakítani és ezeket az új polimerek építõköveiként felhasználni. A jelenlegi újrafeldolgozási technológiánál korszerûbb kifejlesztése komoly kutatást igényel a kémia részérôI azért is, mert néhány esetben olyan teljesen új polimer kifejlesztése szükséges, amelynek molekulaszerkezete és kémiai tulajdonsága folytán lehetséges az újrafeldolgozása.

A talajok és vizek elszennyezôdése mellett a sztratoszférába került kénvegyületek oxidációja eredményezte a savas esôt, a szénhidrogén üzemanyagok elégetése folytán keletkezett nitrogén-oxidok és szerves vegyületek kölcsönhatása a troposzférában hozta létra a városokban a szmogot, és a hûtõgépekben, légkondicionálókban használt CFC (klórt és fluort tartalmazó szénhidrogén) pusztítja a föld sztratoszférájának ózonrétegét. E tények nemcsak a kutatók, hanem a nagyközönség számára is nyilvánvalóvá tették, hogy a föld atmoszférája változik. Az atmoszférában lejátszódó kémiai folyamatok elég bonyolultak, és jóllehet egy részük felderítésében és megértésében az utóbbi két évtized kutatási eredményeiben jelentôs elôrehaladás történt, az állandóan napvilágra kerülõ új eredményeik módosítják ismereteinket, ezért a troposzférában, de még a sztratoszférában történtek értelmezését is. Emlékszünk, hogy az ózonlyuk felfedezése az Antarktisz felett milyen drámai hatást gyakorolt a kutatókra, a közvéleményre. Közismert, hogy az ózon jelen van mind a troposzférában (a réteges szerkezetû légkör legalsó és hozzánk legközelebb esô része), mind a sztratoszférában, és amíg a troposzférikus ózon nagyon kellemetlen, sôt veszélyes lehet, mert erôs oxidálószerként az élô anyagban roncsolást okozhat, addig a sztratoszférikus ózon létfontosságú, mert a potenciális bõrrákot okozó ultraibolya sugárzást befogja. Ez a "tudathasadásos" molekula jót és rosszat is tesz a föld felszínén lévô élet védelmezôje, és jóllehet, úgy véltük, hogy a sztratoszférában lévô ózon kémiai viselkedését, azaz a különbözõ molekulákkal való reakcióit jól ismerjük, az újabb kutatási eredmények azt mutatták, hogy ez jóval bonyolultabb, mint eddig gondoltuk. Éppen ezért az itt lejátszódó fotokémiai és dinamikai reakciók felderítésére és megismerésére irányuló kutatások az atmoszférában végbemenõ változások jobb megértését szolgálván fontossága életbevágó a bolygónkon lévô élet fennmaradása érdekében.

***

Hazánk Európai Unióhoz történô csatlakozásának ismert követelményei között komoly nyomatékkal szerepel a gazdaság teljesítményének növelése. Gazdasági, valamint tudományos teljesítményünk nemzetközi értékelésére vonatkozó adatok tanúsága szerint a tudományos teljesítmény alapján lényegesen elôkelõbb helyet foglalunk el az országok sorrendjében, mint gazdasági teljesítményünk szerint. Nyugodt lelkiismerettel állítható, hogy a tudományos teljesítmény tekintetében nincs szükség külön feltételek és követelmények teljesítésére az Unióhoz való csatlakozás érdekében. A kémiát illetõen ez azzal is alátámasztható, hogy a nemzetközileg és ezen belül az Európai Unió részérôl is kiemelt négy elôzõekben ismertetett területen hazánkban is folynak eredményes kutatások. Ezt igazoló példákat a hazai kémiai kutatóhelyekrõl hosszan lehetne felsorolni, amitôl részben a hely hiánya, részben pedig amiatt tekintek el, mert ezeket ha röviden is az Akadémia kémiai intézetei és egyetemen lévô támogatott kutatócsoportjai esetében az MTA Titkársága Természettudományi Fõosztálya által 1998-ban megjelentetett kiadvány ismerteti. Roppant sajnálatos viszont, hogy a hazai kémiai kutatások legígéretesebb eredményeinek alkalmazása iránti igény itthon rendkívüli mértékben csökkent néhány kivételtõl eltekintve a hazai vállalatok körében is, a küföldi érdekeltségû vállalatok pedig a számukra szükséges kutatási feladatok megoldására elsôsorban nem a magyar kutatókapacitást veszik igénybe.

IRODALOM
1. S. Borman, R. Dagani, R. L. Rowls, P. S. Zurer: Chemistry crystallizes into modern science, Chem. and Eng. News. 1998. január 12.
2. R. M. Baum: Chemistry's opporturuties, Chem. and Eng. News 1998. január 12.R
3. R. M. Baum: Chemistry's opportunities, Chem. and Eng. News 1998. április 27.
4. M. Johnston: Silicon valley, Nat. Geogr. 162 (4), 459476 (1982)
5. E. Wilson: New ceramic bends instead of breaking, Chem. and Eng. News 1997. szeptember 8.
6. Y. Waku és munkatársai: A ductile ceramic entectic composite wtth high strength at 1873 K. Nature 389. 4952, 1997. szeptember 4.
7. R. Dagani: Soluble carbon nanotubes open door on chemistry, Chem. and Eng. News 1998. október 5.
8. Ph. H. Abelson: A third technological revolution, Science 279, 2019, 1998. március 27.
9. E. Masood; UK holds up applications of genetically modified crops, Nature 395, 830, 1998. október 29.
10. Chemistry. Europe and the future, The Royal Society of Chemistry, London. 1997. Alliance for Chemical Sciences and Technologies in Europe (All ChemE)


Kémia az ezredfordulón http://www.kfki.hu/chemonet/
http://www.ch.bme.hu/chemonet/