Trendy patentowe na 2025 rok

• Strona główna
• Artykuły
• Trendy patentowe na 2025 rok

2025-06-25  / Autor: Urszula Gągała, Agnieszka Pazik, Kancelaria JWP Rzecznicy Patentowi Dorota Rzążewska sp.k.

Rok 2025 zapowiada się jako kontynuacja dynamicznych zmian w branży chemicznej w krajach Unii Europejskiej. Obserwowane od kilku lat trendy w przemyśle chemicznym będą się umacniać, a przedsiębiorstwa, podążając za tymi trendami i koniecznością dostosowania swojej działalności do nowych i restrykcyjnych przepisów, będą zmuszone wprowadzać kolejne innowacje. Przewiduje się, że przemysł zdominuje zrównoważona chemia, gospodarka o obiegu zamkniętym, nowe materiały i nanotechnologia oraz zielona energetyka i chemia energetyczna. W ramach ograniczenia emisji CO₂ i walki ze zmianami klimatu wiele firm chemicznych coraz częściej wprowadza politykę związaną z ochroną środowiska, odpowiedzialnością społeczną i nowym modelem biznesowym, który wspiera rozwijające się innowacje technologiczne, np. rozwój ogniw paliwowych, magazynów energii oraz zielonego wodoru, który prawdopodobnie będzie odgrywał coraz większą rolę. Rosnąca popularność materiałów pochodzenia biologicznego i odnawialnego stanowi alternatywę dla tradycyjnych surowców petrochemicznych. Natomiast zastosowanie zaawansowanych katalizatorów umożliwi bardziej efektywne procesy wychwytywania i przetwarzania CO₂ na paliwa lub chemikalia.

Przykładowo w zgłoszeniu międzynarodowym WO2022217191A1 należącym do firmy Lanzatech INC zaproponowano bardzo ciekawe połączenie, a właściwie integrację procesu fermentacji z procesem przemysłowym, w którym wytwarzane gazy są przekazywane do bioreaktora w celu fermentacji gazowej, a następnie wytworzona energia jest magazynowana. Z uwagi na to, iż większość odnawialnych źródeł energii ma charakter okresowy/przerywany, to nie można ich transportować i w dużym stopniu zależą od warunków meteorologicznych i geograficznych. Szczególnie istotne jest magazynowanie energii.

W zgłoszeniu zaproponowano sposób i system magazynowania energii w postaci biopolimerów. Sposób ten obejmuje okresowe przetwarzanie co najmniej części energii elektrycznej wytworzonej ze źródła energii odnawialnej i/lub nieodnawialnej w procesie elektrolizy, a następnie okresowe przepuszczanie co najmniej H₂ , O₂ lub CO z procesu elektrolizy do bioreaktora zawierającego kulturę obejmującą płynne podłoże odżywcze i mikroorganizmy zdolne do wytwarzania biopolimeru oraz fermentacji kultury. W niektórych przypadkach tlen jest produktem ubocznym procesu elektrolizy, dlatego aby nie hamował procesu fermentacji kultur bakteryjnych (np. bakterii autotroficznych lub hydrogenotroficznych) konieczne jest jego wcześniejsze usunięcie.

W zgłoszeniu amerykańskim US2024392331A1 zaprezentowano genetycznie zmodyfikowany szczep Pseudomonas, który jest zdolny do metabolizowania laktozy, jako jedynego źródła węgla w produkcji polihydroksyalkanoanów o średniej długości łańcucha. Polihydroksyalkanoany (PHA) są naturalnie wytwarzane przez wiele bakterii jako wewnątrzkomórkowe magazyny węgla, przy czym biopolimery te zyskały popularność głównie ze względu na szeroki zakres właściwości fizycznych i potencjał jako zamiennik tradycyjnych tworzyw sztucznych otrzymywanych z produktów petrochemicznych.

Naturalna biodegradowalność PHA, w połączeniu z wykorzystaniem biomasy jako surowca do produkcji, czyni je kluczową platformą w ramach gospodarki o obiegu zamkniętym. Jednak w porównaniu do tworzyw sztucznych na bazie paliw kopalnych, produkcja PHA jest droższa. W prezentowanym zgłoszeniu mikroorganizmy zostały zmodyfikowane genetycznie w taki sposób, aby wykorzystywały przede wszystkim proste węglowodany, w szczególności laktozę, jako źródło węgla do syntezy PHA.

Zgłoszenie międzynarodowe WO2024238960A1 należące do Univ Colorado Regents ujawnia sposób elektrochemicznej degradacji polimerów poliestrowych, który wykorzystuje elektrochemicznie generowany anionorodnik ponadtlenkowy do rozkładania poliestrów na ich monomery. Sposób ten pozwala na recykling chemiczny prowadzony w łagodnych warunkach i nie wymagający stosowania stechiometrycznych ilości mocnych zasad i/lub katalizatorów.

Typowe przykłady polarnych rozpuszczalników aprotycznych, które można stosować w powyższym sposobie, obejmują między innymi acetonitryl, dimetyloformamid (DMF) i dimetylosulfotlenek (DMSO). W zgłoszeniu tym wykazano, że anionorodnik ponadtlenkowy (z powietrzem jako źródłem O₂ ) działa jako skuteczny nukleofil w aprotonowych środowiskach organicznych, a jego zastosowanie w celu oddziaływania na elektrofilowe wiązanie estrowe w szkieletach poliestrowych (np. PET) wydaje się bardzo obiecujące.

Perspektywiczne jest również wykorzystanie w metodzie produkcji „zielonego” izobutanolu reakcji Guerbeta. W zgłoszeniu międzynarodowym WO2024235791A1 należącym do firmy BASF SE zaproponowano sposób otrzymywania poliizobutenu z olefin i izobutanolu uzyskanego w wyniku mieszanej reakcji Guerbeta etanolu i metanolu. Prezentowane rozwiązanie jest szczególnie istotne z uwagi to, że alkohole niskowęglowe są ważnymi półproduktami chemicznymi stosowanymi w wielu produkcjach.

Obecnie ich synteza opiera się głównie na procesie syntezy OXO, który obejmuje hydroformylowanie olefin, a następnie ich uwodnienie, co wiąże się ze stosowaniem metali szlachetnych i trudnych warunków reakcji wymagających wysokich ciśnień. Z uwagi na próby odejścia od stosowania surowców kopalnianych na rzecz surowców biologicznych ze względu na ich mniejszy ślad węglowy, korzystny jest sposób, który obejmuje kondensację metanolu, najlepiej przynajmniej częściowo pochodzącego z surowców odnawialnych, i drugiego alkoholu w fazie gazowej, dającą mieszaninę reakcyjną zawierającą izobutanol, a następnie odwadnianie izobutanolu do izobutenu i polimeryzację tak uzyskanego izobutenu do poliizobutenu.

Kondensację metanolu i drugiego alkoholu, korzystnie etanolu przynajmniej częściowo uzyskanego z surowców odnawialnych, prowadzi się w fazie gazowej w obecności katalizatora do kondensacji alkoholi, który obejmuje materiał nośnika w kontakcie z miedzią jako promotorem, w którym a) materiał nośnika obejmuje związki podobne do hydrotalkitu, najlepiej hydrotalkit, b) udział promotora miedziowego mieści się w zakresie od 0,05 do 5,0% wag., c) materiał nośnika ma stosunek Mg/Al w zakresie od 90/10 do 70/30, gdzie stosunek ten jest oparty na wadze odpowiednich tlenków, przy czym katalizator może opcjonalnie obejmować co najmniej jeden dalszy pierwiastek promotora z grupy składającej się z Pt, Rh, Ru, Pd, Co, Ni, Pd, Cu, Ag i Au, a zawartość dalszego promotora mieści się w zakresie od 0,01 do 2% wag., najlepiej od 0,01 do 1% wag., pod warunkiem, że ilość promotora miedziowego jest większa niż ilość dalszego promotora.

CAŁA TREŚĆ DOSTĘPNA W "Chemia i Biznes" nr 1/2025

"Chemia i Biznes” to dwumiesięcznik biznesowo-gospodarczy, stworzony z myślą o firmach poszukujących rzetelnej, aktualnej i profesjonalnie przygotowanej informacji na temat rynku chemicznego i sektorów powiązanych.

CAŁA TREŚĆ DOSTĘPNA W "Chemia i Biznes" nr 1/2025

"Chemia i Biznes” to dwumiesięcznik biznesowo-gospodarczy, stworzony z myślą o firmach poszukujących rzetelnej, aktualnej i profesjonalnie przygotowanej informacji na temat rynku chemicznego i sektorów powiązanych.

Kancelaria JWP Rzecznicy Patentowipatentybadania i rozwójinnowacjeprzemysł chemiczny