10 инновационных технологий для химической промышленности в 2025 году и примеры стартапов

Передовая автоматизация процессов и молекулярный дизайн с использованием искусственного интеллекта повышают эффективность химических компаний. Эти технологии сводят к минимуму отходы, оптимизируют производство и делают его более безопасным. Алгоритмы искусственного интеллекта помогают прогнозировать химические реакции, а современные датчики улучшают протоколы безопасности на предприятиях.

3D-печать позволяет изготавливать на заказ химические компоненты и катализаторы. Это сокращает время выполнения заказа и помогает удовлетворить меняющиеся производственные потребности.

Блокчейн обеспечивает контроль над источниками сырья и позволяет отслеживать продукцию по всей цепочке поставок. А аналитика больших данных помогает оптимизировать химический состав веществ и операции.

Благодаря этим инновациям химическая промышленность становится более эффективной, а её развитие стимулирует прогресс как в производстве, так и в устойчивом развитии.

1. Аддитивное производство

3D-печать совершенствует изготовление материалов и изделий.

В аддитивном производстве используются технологии SLS, FDM и SLA. С их помощью создаются сложные химические компоненты и устройства слой за слоем. Высокоэффективные термопласты, фотополимеры и металлические порошки позволяют производить прочные и химически стойкие детали.

Эта технология также помогает сократить количество отходов и повысить эффективность производства. Развитие аддитивного производства приводит к ускорению создания прототипов, улучшению адаптации изделий и повышению устойчивости производственных процессов за счёт интеграции передовых материалов и внедрения CAD и моделирования.

3 практических примера использования 3D-печати в химической промышленности

xolo

Стартап Xolo использует технологию 3D-печати — ксолографию. В ней применяется свет с двойной длиной волны, чтобы создавать структуры высокого разрешения в фотополимерных смолах. Это позволяет отказаться от послойной печати и изготавливать химические компоненты и конструкции быстрее и точнее.

Фотоинициаторы компании Xolo преобразуют высоковязкие материалы в ксолографические составы. Они обеспечивают полимеризацию при пересечении двух различных длин волн света, что позволяет создавать детализированные структуры. Для этого используются специализированные смолы, которые обладают прозрачностью, механической прочностью и химической стойкостью.

2. Искусственный интеллект

Искусственный интеллект помогает в исследованиях, разработках и производстве благодаря современным вычислительным технологиям.

Модели глубокого обучения анализируют сложные химические структуры и предсказывают реакции, что ускоряет и уточняет процесс открытий. Алгоритмы с обучением подкреплением оптимизируют химические процессы, улучшая принятие решений на основе данных в реальном времени. Это повышает эффективность работы и сокращает количество отходов.

Обработка естественного языка (NLP) позволяет извлекать информацию из научной литературы и баз данных, находить новые материалы и рецептуры.

Цифровые двойники создают виртуальные модели химических заводов для оптимизации процессов. Это минимизирует время простоя и повышает общую эффективность работы.

3 практических примера использования ИИ в химической промышленности

Osium AI

Osium AI — это стартап, предлагающий программную платформу на базе искусственного интеллекта для разработки материалов и химических веществ. Она позволяет быстро предсказывать их свойства, избегая метода проб и ошибок.

Платформа обладает расширенными аналитическими возможностями, оптимизированным дизайном экспериментов, а также позволяет усовершенствовать процессы для снижения затрат и выбросов. Кроме того, она обеспечивает контроль качества в большом масштабе.

3. Дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR)

AR и VR улучшают визуализацию процессов, оперативный контроль и удалённое сотрудничество.

AR использует голографические дисплеи и данные в реальном времени для управления процессами и мониторинга безопасности. С помощью этой технологии можно визуализировать химические процессы и взаимодействовать с оперативными данными.

VR создаёт погружающие среды моделирования с использованием 3D-моделирования и пространственных вычислений. Эта технология применяется для создания виртуальных учебных платформ и симуляций сложных химических операций.

Алгоритмы машинного обучения расширяют возможности AR и VR, поддерживая предиктивное моделирование и улучшая процесс принятия решений в реальном времени.

Облачные решения оптимизируют химические операции, повышая эффективность и безопасность, а также уровень подготовки работников.

3 практических примера использования AR и VR в химической промышленности

Immersafety

Стартап Immersafety из Индии предлагает VR-модули для обучения химической безопасности. Они повышают уровень безопасности на рабочем месте при работе с опасными веществами.

Технология Immersafety погружает обучаемых в интерактивные симуляции, где они могут отработать навыки обращения с химическими веществами и реагирования на чрезвычайные ситуации. Модули также включают учения по ликвидации аварийных ситуаций, безопасному хранению и транспортировке химических веществ и обучение работе с индивидуальными средствами защиты.

4. Большие данные и аналитика

Благодаря большим данным, работа на химических предприятиях становится более эффективной.

Производители химической продукции обрабатывают и анализируют данные из различных источников с помощью передовых технологий. Это позволяет им получать информацию в режиме реального времени и принимать взвешенные решения по всей цепочке создания стоимости.

Аналитика больших данных непрерывно отслеживает производительность оборудования и состояние завода благодаря интеграции с IoT-устройствами и датчиками. Это помогает управлять химическими процессами и оптимизировать энергопотребление.

3 практических примера использования больших данных и аналитики в химической промышленности

Telescope Innovations

Канадский стартап Telescope Innovations создал инструмент DIRECTINJECT-LC, который преобразует автономный анализ ВЭЖХ в онлайн-анализ химических реакций. Система непрерывно отбирает пробы из реакционных сосудов и отправляет их на внешний прибор для жидкостной хроматографии. Этот прибор автоматически обрабатывает пробы, измеряя концентрацию и состав веществ.

Инструмент также анализирует сложные химические процессы, включая твёрдо-жидкие суспензии, двухфазные системы и криогенные превращения. Это позволяет детально профилировать и оптимизировать реакции. Инструмент предоставляет информацию о механизмах реакции, влиянии побочных продуктов и каталитической активности в реальном времени.

5. Блокчейн

Блокчейн делает процессы в химической промышленности более прозрачными, безопасными и эффективными. Он обеспечивает децентрализованное и надёжное хранение данных о транзакциях. Благодаря блокчейну можно отказаться от посредников и безопасно отслеживать данные о производстве, логистике и соблюдении требований.

Интеграция блокчейна с искусственным интеллектом позволяет оптимизировать сложные рабочие процессы, что способствует повышению устойчивости, соблюдению нормативных требований и эффективности работы в этом секторе.

3 практических примера использования блокчейна в химической промышленности

Blockceuticals

Индийский стартап Blockceuticals разрабатывает систему управления цепочками поставок на основе блокчейна. Она обеспечивает прозрачность, безопасность и эффективность работы.

Система собирает и отслеживает данные в реальном времени и записывает их в блокчейн-бухгалтерию, где они хранятся неизменяемыми. Также она отслеживает местоположение, условия окружающей среды и обработку продукта. Это позволяет получить информацию о пути продукта.

С помощью аналитики данных и машинного обучения система выявляет аномалии и отправляет оповещения. Так обеспечивается оптимальная целостность продукта и сокращаются потери.

Автоматизация процессов проверки и защита конфиденциальных данных упрощают соблюдение нормативных требований. Доступ к данным есть только у уполномоченных лиц.

6. CleanTech

Экологически чистые технологии направлены на обеспечение устойчивости и снижение воздействия на окружающую среду.

Например, улавливание, утилизация и хранение углерода (CCUS) помогают бороться с выбросами углекислого газа в атмосферу. Уловленный газ можно преобразовать в полезные продукты.

Ещё одна перспективная область — использование сырья на биооснове вместо ископаемого топлива. Это помогает снизить углеродный след в промышленности.

Экологически чистое производство водорода расщепляет воду на водород и кислород с помощью низкоуглеродной энергии. Это тоже снижает уровень выбросов.

Развитие технологий переработки, например химической переработки полимеров, позволяет извлекать сырьё из отходов. Так мы делаем шаг к циркулярной экономике.

3 практических примера использования чистых технологий в химической промышленности

Eutechtics

Британский стартап Eutechtics разработал технологию EvoCarbon, которая превращает выбросы углекислого газа в карбоновые кислоты. Процесс происходит при определённых температурах и атмосферном давлении.

EvoCarbon перерабатывает отработанные химикаты для повторного синтеза реагентов. Это снижает углеродный след от производства карбоновых кислот. А они используются во многих отраслях, включая пищевую промышленность, фармацевтику, производство удобрений, текстиля, полимеров и красок.

7. Технологии подключения

Современные беспроводные датчики и аналитика данных в реальном времени позволяют точно контролировать производство на химических предприятиях. Они объединяют оборудование, активы и персонал, чтобы собирать информацию, которая помогает проводить техобслуживание по состоянию, улучшать протоколы безопасности и обеспечивать высокое качество продукции.

Мгновенный сбор и анализ данных помогают химическим предприятиям работать эффективнее, сокращать простои и увеличивать производительность. А интеграция с аналитикой больших данных позволяет оптимизировать цепочки поставок и повысить эффективность процессов.

3 практических примера использования технологий подключения в химической промышленности

Ramen

Американский стартап Ramen предлагает решение NaaS для химических предприятий. Оно объединяет интеллектуальные устройства и IoT-системы на опасных объектах, используя радиосвязь CBRS и частотные диапазоны WiFi. Это позволяет создать частные сотовые сети для оперативного контроля.

Решение Ramen также мониторит условия окружающей среды в реальном времени и безопасно передаёт данные на химически активных участках. Кроме того, оно интегрируется с существующими архитектурами безопасности.

8. Интернет вещей

Благодаря технологиям IoT, таким как датчики реального времени и аналитика на основе искусственного интеллекта, химические компании могут принимать более взвешенные решения на основе данных.

Датчики собирают информацию о производственных процессах и обрабатывают её в реальном времени с помощью облачных платформ или пограничных устройств. Это позволяет непрерывно отслеживать работу оборудования и условия эксплуатации, что повышает эффективность и безопасность.

Кроме того, IoT помогает следить за экологией и соблюдать отраслевые нормы, а также оптимизировать использование ресурсов и снижать потребление энергии.

3 практических примера использования IoT в химической промышленности

Firewires OneIoT

Стартап Firewires OneIoT создаёт IoT-платформу для химических предприятий.

Платформа использует IoT-устройства и обеспечивает мониторинг и контроль процессов в реальном времени. Это происходит благодаря безопасной аутентификации на транспортном уровне (TLS) и поддержке множества протоколов связи, таких как MQTT, HTTP и HTTPS.

Firewires OneIoT автоматизирует сбор и анализ данных с датчиков температуры, давления и химического состава. Это помогает обеспечить безопасность и эффективность химических производств.

У платформы есть приборная панель для управления устройствами и выполнения обновлений по воздуху. Также она контролирует производительность системы, передаёт и хранит данные.

9. Передовая робототехника

Передовая робототехника основана на искусственном интеллекте, машинном обучении и датчиках.

Коботы и дельта-роботы могут адаптироваться к работе и обучаться новым задачам самостоятельно. Они оснащены тактильными датчиками для точного управления и достаточно мобильны, чтобы работать в сложных условиях: с опасными химическими веществами, при экстремальных температурах или в замкнутом пространстве.

Интеграция искусственного интеллекта позволяет этим роботам анализировать данные датчиков и принимать решения в реальном времени.

Предприятия химической промышленности используют облачные вычисления, сети 5G и пограничные вычисления, чтобы самостоятельно оптимизировать свою работу: повысить безопасность, эффективность и производительность при минимальном участии человека.

3 практических примера использования робототехники в химической промышленности

Chemify

Британский стартап Chemify создаёт химический язык программирования. Он преобразует описание молекул в реальные химические продукты.

С помощью этого языка роботизированная платформа синтеза Chemify автоматизирует процесс химического синтеза. Это помогает быстрее открывать и производить новые молекулы.

Платформа использует достижения информатики, химической инженерии и хемоинформатики для полной автоматизации процессов разработки, изготовления, тестирования и анализа.

10. Нанотехнологии

Нанотехнологии — это манипуляции с веществом на наноуровне. Они используют углеродные нанотрубки, нанокомпозиты и квантовые точки для улучшения химических реакций и свойств материалов.

Нанокомпозиты, такие как полимеры, армированные углеродными волокнами (CFRP) и металлоорганические каркасы (MOFs), лёгкие и высокопрочные. Квантовые точки, обладающие полупроводниковыми свойствами, используются в оптоэлектронике и технологиях визуализации.

Интеграция искусственного интеллекта позволяет создавать настраиваемые наноструктуры с высокой точностью для повышения эффективности химических процессов.

3 практических примера использования нанотехнологий в химической промышленности

Nano Chemical Technologies

Колумбийская компания Nano Chemical Technologies создаёт нанометрические химические продукты, которые улучшают свойства тяжёлых и сверхтяжёлых нефтей.

Продукты серии NCT снижают вязкость нефти, повышают её текучесть и плотность. Это происходит благодаря холодной химической реакции на наноуровне.

Технология NCT помогает сделать транспортировку и переработку нефти более эффективными, не вызывая коррозии и отравления катализаторов. Также она решает проблемы добычи углеводородов: снижает уровень кислотных газов и улучшает разделение эмульсий «вода в масле».

01.10.2024, 82 просмотра.



Поиск на сайте

Исследования

10 новых технологий и инноваций в сфере производства одежды в 2025 году и примеры стартапов
10 новых технологий и инноваций в финтехе в 2025 году и примеры стартапов
10 инновационных технологий в пищевой промышленности в 2025 году
10 инновационных технологий в сфере строительства в 2025 году
10 инновационных технологий в сфере розничной торговли в 2025 году
Топ-10 современных тенденций и инноваций промышленной революции 4.0
10 инновационных технологий для химической промышленности в 2025 году и примеры стартапов
10 инновационных технологий для развития сталелитейной промышленности
Что такое инновация — подробный и развернутый ответ
10 инноваций и трендов в косметике и парфюмерии в 2025 году