Tha ath-bheachdan ceimigeach a’ tachairt mun cuairt oirnn fad na h-ùine - follaiseach nuair a smaoinicheas tu air, ach cia mheud againn a nì e nuair a thòisicheas sinn càr, a bhruicheas sinn ugh, no a bheir torrachadh don lawn againn?
Tha an t-eòlaiche air cataladh ceimigeach, Richard Kong, air a bhith a’ smaoineachadh mu ath-bheachdan ceimigeach. Anns an obair aige mar “neach-gleusaidh proifeasanta”, mar a chanas e, chan e a-mhàin gu bheil ùidh aige ann am freagairtean a thig am bàrr leotha fhèin, ach cuideachd ann a bhith a’ comharrachadh fhreagairtean ùra.
Mar Chompanach Klarman ann an Ceimigeachd agus Bith-eòlas Ceimigeach aig Colaiste nan Ealan agus nan Saidheansan, bidh Kong ag obair gus catalaichean a leasachadh a bhios a’ stiùireadh ath-bheachdan ceimigeach gu na toraidhean a tha iad ag iarraidh, a’ cruthachadh thoraidhean sàbhailte agus eadhon luach-leasaichte, a’ gabhail a-steach an fheadhainn a dh’ fhaodadh buaidh mhath a thoirt air slàinte dhaoine. Diciadain.
“Bidh àireamh mhòr de ath-bheachdan ceimigeach a’ tachairt gun chuideachadh," thuirt Kong, a’ toirt iomradh air leigeil ma sgaoil carbon dà-ogsaid nuair a bhios càraichean a’ losgadh connadh fosail. “Ach chan eil ath-bheachdan ceimigeach nas iom-fhillte agus nas iom-fhillte a’ tachairt gu fèin-ghluasadach. Seo far a bheil cataladh ceimigeach a’ tighinn a-steach don gheama.”
Leasaich Kong agus a cho-obraichean catalaichean gus na freagairtean a bha iad ag iarraidh a stiùireadh. Mar eisimpleir, faodar carbon dà-ogsaid a thionndadh gu searbhag formach, meatanól, no formaldehyde le bhith a’ taghadh an catalaiche cheart agus a’ dèanamh deuchainnean le suidheachaidhean freagairt.
A rèir Kyle Lancaster, Àrd-ollamh Ceimigeachd is Bith-eòlas Ceimigeach (A&S) agus neach-stiùiridh Kong, tha dòigh-obrach Kong a’ freagairt gu math ri dòigh-obrach “a tha air a stiùireadh le lorg” obair-lann Lancaster. “Bha am beachd aig Richard staoin a chleachdadh gus a cheimigeachd a leasachadh, rud nach robh a-riamh nam sgriobt," thuirt Lancaster. “Tha catalyst aige as urrainn carbon dà-ogsaid, a thathas a’ bruidhinn mu dheidhinn gu mòr anns na meadhanan, a thionndadh gu rudeigin nas luachmhoire.”
O chionn ghoirid, lorg Kong agus a cho-obraichean siostam a dh’ fhaodas, fo chumhachan sònraichte, carbon dà-ogsaid a thionndadh gu searbhag formach.
“Ged nach eil sinn fhathast aig ìre na h-ìre as àirde a thaobh freagairteachd, tha an siostam againn furasta a ghnàthachadh," thuirt Kong. “San dòigh seo, is urrainn dhuinn tòiseachadh a’ tuigsinn nas doimhne carson a bhios cuid de chatalaichean ag obair nas luaithe na feadhainn eile, carson a tha cuid de chatalaichean nas fheàrr gu nàdarrach. Is urrainn dhuinn paramadairean nan catalaichean atharrachadh agus feuchainn ri tuigsinn dè a tha a’ toirt air na rudan sin obrachadh nas luaithe, oir mar as luaithe a bhios iad ag obair, ’s ann as fheàrr a bhios iad ag obair, ’s ann as luaithe as urrainn dhut moileciuilean a chruthachadh.”
Mar Chompanach Klarman, tha Kong cuideachd ag obair gus naitridean, todhar cumanta a bhios a’ dol a-steach do shlighean-uisge gu puinnseanta, a thoirt air falbh bhon àrainneachd agus an tionndadh gu bhith nan stuthan nas neo-chiontach, thuirt e.
Rinn Kong deuchainnean le bhith a’ cleachdadh mheatailtean a lorgar san talamh, leithid alùmanum agus staoin, mar chatalaichean. Tha na meatailtean saor, neo-phuinnseanta agus pailt ann an rùsg na talmhainn, agus mar sin cha bhith cùisean seasmhachd gan cleachdadh, thuirt e.
“Tha sinn cuideachd ag obair air mar a nì sinn catalaichean far am bi dà mheatailt ag eadar-obrachadh le chèile," thuirt Kong. “Le bhith a’ cleachdadh dà mheatailt ann an aon fhrèam, dè na h-ath-bheachdan agus na pròiseasan ceimigeach inntinneach a gheibh sinn bho shiostaman dà-mheatailteach?”
’S e coilltean an àrainneachd cheimigeach anns a bheil na meatailtean seo – tha iad deatamach airson comas nan meatailtean seo fhuasgladh gus an cuid obrach a dhèanamh, dìreach mar a dh’ fheumas tu na h-aodach ceart airson na sìde cheart, thuirt Kong.
Airson nan 70 bliadhna a dh’fhalbh, is e an ìre àbhaisteach aon ionad meatailt a chleachdadh gus gluasadan ceimigeach a choileanadh, ach anns an deich bliadhna a dh’fhalbh no mar sin, tha ceimigearan san raon air tòiseachadh a’ sgrùdadh aonadh dà mheatailt, an dàrna cuid gu ceimigeach no faisg air làimh. An toiseach, tha Kong ag ràdh, “Bheir e barrachd ìrean saorsa dhut.”
Tha na catalaichean dà-mheatailteach seo a’ toirt comas do cheimigearan catalaichean meatailt a chur còmhla a rèir an neartan agus an laigsean, tha Kong ag ràdh. Mar eisimpleir, dh’ fhaodadh ionad meatailt a cheanglas gu dona ri fo-stratan ach a bhriseas ceanglaichean gu math obrachadh le ionad meatailt eile a bhriseas ceanglaichean gu dona ach a cheanglas gu math ri fo-stratan. Bidh làthaireachd an dàrna meatailt cuideachd a’ toirt buaidh air feartan a’ chiad mheatailt.
“’S urrainn dhut tòiseachadh a’ faighinn na tha sinn a’ gairm buaidh sineirgisteach eadar an dà ionad meatailt,” thuirt Kong. “Tha raon catalais dà-mheatailteach mu thràth a’ tòiseachadh a’ sealltainn freagairteachd dha-rìribh sònraichte agus iongantach.”
Thuirt Kong gu bheil mòran mì-chinnt ann fhathast mu mar a bhios meatailtean a’ ceangal ri chèile ann an todhar moileciuil. Bha e cho toilichte le bòidhchead a’ cheimigeachd fhèin ’s a bha e leis na toraidhean. Chaidh Kong a thoirt gu Lancaster Laboratories air sgàth an eòlais ann an speactroscopaidh X-ghath.
“’S e co-chomann a th’ ann,” thuirt Lancaster. “Chuidich speactroscopaidh ghathan-X Richard le bhith a’ tuigsinn dè bha a’ dol air cùl na seallaidhean agus dè a tha a’ dèanamh staoin gu sònraichte ath-ghnìomhach agus comasach air an ath-bhualadh ceimigeach seo. Fhuair sinn buannachd bhon eòlas farsaing aige air ceimigeachd nam prìomh bhuidhnean, a dh’fhosgail an doras don bhuidhinn gu raon ùr.”
Tha a h-uile càil an urra ri ceimigeachd agus rannsachadh bunaiteach, tha Kong ag ràdh, agus tha an dòigh-obrach seo air a dhèanamh comasach le sgoilearachd Open Klarman.
“Air latha àbhaisteach, is urrainn dhomh ath-bheachdan a ruith san obair-lann no suidhe aig coimpiutair a’ dèanamh atharrais air moileciuilean,” thuirt e. “Tha sinn a’ feuchainn ri dealbh cho coileanta ’s a ghabhas fhaighinn de ghnìomhachd cheimigeach.”