Tippkeskuse eesmärk on edendada innovatsiooni ringmajanduses, keskkonnasõbralikku ja kohalikku ressurssi vajavate
tehnoloogiate uurimise ning ühiskonna teadlikkuse tõstmise kaudu. Neljas töörühmas on järgmised uurimissuunad.
Strateegilise mineraalse toorme rühm kaardistab kriitilisi materjale ja sekundaarseid ressursse jäätmevoogudes, et neid
eraldada ja taaskasutada, minimeerides kahjulike jäätmete hulka. Süsiniku-põhise toorme töörühm arendab rohekeemial
põhinevaid meetodeid võtme-kemikaalide ja taaskasutatavate plastide jaoks, hinnates ka nende keskkonnamõju. Ringsete
tehnoloogiate tööstussiirde rühm fokusseerub skaleerimist võimaldavatele tehnoloogiatele vähendades jäätmeid ja edendades
ringlussevõttu, käsitledes ka veepuhastust. Ringmajanduse ärirakenduste ning modelleerimise analüüsi rühm analüüsib
jätkusuutlikke ärirakendusi ning toormete väärtusahelaid. Tippkeskuse interdistsiplinaarsus aitab luua Eestile ja Euroopale
vajalikke ringmajanduslikke lahendusi.
Käeliste molekulide tuvastamine ja enantiomeeride eraldamine on oluline keskkonna seire, agrokeemia ja ravimite disaini vaatevinklist. Hemikukurituriilid on selleks väga sobilikud, sest neid saab suunatult sünteesida kombineerides erinevaid monomeere ühe-etapilises mehanokeemilises reaktsioonis. Selles jätkusuutlikus protsessis tekitatakse vähem jääke lahusteid vältides ning ise-organiseerumine on võimendatud tänu tahke faasi reaktsioonile. Käesolevas projektis uuritakse hemikukurbituriilide ise-organiseerumise fundamentaalseid aluseid ning rakendatakse neid uute supramolekulaarsete süsteemide loomisel, selleks et käeliste ühendeid tuvastada ja eraldada, aga ka saasteainete korral keemilise muundamise abil väärindada. Katseliste ja arvutuskeemia tulemuste abil luuakse ennustusmeetod uute analüütide tuvastamiskes sobivate omadustega makrotsüklite sünteesiks. Tulemused peaksid huvi pakkuma teadlastele ja rakendajatele, kes kasutavad, toodavad või tuvastavad käelisi ühendeid.
CHIRALFORCE projekti eesmärk on näidata, et enantiomeere saab lahutada kompaktse fotoonilise kiibiga, mis on tehtud tavalise räni-põhiste meetoditega. CHIRALFORCE2 Hop-On projekt tugevdab originaal projekti sellega, et tagab selle kiibiga teottatud kiraalse lahutamise analüüsi metoodika. Enantiomeeride lahutamine segudest on oluline näiteks ravimiarenduses. CHIRALFORCE projekti eesmärk on teha revolutsioon kiraalse keemia maailmas selle kaudu, et kasutatakse fotooniliste lainekandurite abil saadud kiraalseid optilisi jõudusid nende kiraalsete molekulide omavaheliseks lahutamiseks. Projekti edu sõltub sellest kui hästi on aru saada kiraalse lahutamise õnnestumine. Kahjuks tänapäeval valdavalt kasutuses olevad tehnoloogiad: näit tsirkulaardikroismi (CD) spektroskoopia või kõrgrõhu vedelikkromatrograafia (HPLC) tava lahendused ei võimalda kohest lahutamise analüüsi nagu CHIRALFORCE projekt vajab. CHIRALFORCE2 projekt lahendab selle vajaduse sellega, et töötab välja platvormi kiraalse lahutamise koheseks analüüsiks peale CHIRALFORCE lahutamise kiipi samas vedelikuliinis. Me kasutame interdistsiplinaarset lähenemist, kus kombineeruvad omavahel automaatika, elektroonika, optika ja IT valdkonnad. Kiraalse lahutamise jälgimine samas vedelikuliinis teostatakse CD-spektrofotomeetria või neeldumise mõõtmisega, vastavalt mikrofluidika ja optika tingimustele projektis. Mõlemad lahendused on toestatud spetsiaalse tarkvaraga signaalide analüüsi ja tagasiside jaoks.