Raziskava: Priložnosti in izzivi za vključevanje razvoja trajnostnih polimernih materialov v mednarodne krožne (bio)ekonomske koncepte. Avtorstvo slike: Lambert/Shutterstock.com
Človeštvo se sooča s številnimi velikanskimi izzivi, ki ogrožajo kakovost življenja prihodnjih generacij. Dolgoročna gospodarska in okoljska stabilnost je splošni cilj trajnostnega razvoja. Sčasoma so se pojavili trije med seboj povezani stebri trajnostnega razvoja, in sicer gospodarski razvoj, družbeni razvoj in okolje zaščita;vendar "trajnost" ostaja odprt koncept z več razlagami, odvisno od konteksta.
Proizvodnja in poraba osnovnih polimerov je bila vedno sestavni del razvoja naše sodobne družbe. Materiali na osnovi polimerov bodo še naprej igrali pomembno vlogo pri doseganju ciljev trajnostnega razvoja Združenih narodov (SDG) zaradi svojih nastavljivih lastnosti in številnih funkcije.
Izpolnjevanje razširjene odgovornosti proizvajalca, recikliranje in zmanjšanje plastike za enkratno uporabo z uporabo strategij, ki niso tradicionalno recikliranje (s taljenjem in ponovnim iztiskanjem), ter razvoj bolj »trajnostne« plastike, vključno z oceno njenega vpliva v celotnem življenjskem ciklu, vse to je izvedljiva možnost za reševanje plastične krize.
V tej študiji avtorji raziskujejo, kako lahko namerna kombinacija različnih lastnosti/funkcij, od ravnanja z odpadki do oblikovanja materialov, izboljša trajnost plastike. Ogledali so si orodja za merjenje in zmanjševanje negativnega vpliva plastike na okolje skozi celotno življenjsko dobo. cikla, kot tudi uporabnost obnovljivih virov v oblikah, ki jih je mogoče reciklirati in/ali biorazgradljive.
Razpravlja se o potencialu biotehnoloških strategij za encimsko recikliranje plastike, ki se lahko uporablja v krožnem biogospodarstvu. Poleg tega se razpravlja o možnih uporabah trajnostne plastike s ciljem doseganja ciljev trajnostnega razvoja z mednarodnim sodelovanjem. Za doseganje globalne trajnosti , so potrebni najsodobnejši materiali na osnovi polimerov za potrošnike in kompleksne aplikacije. Avtorji razpravljajo tudi o pomenu razumevanja gradnikov, ki temeljijo na biorafinerijah, zeleni kemiji, pobudah krožnega biogospodarstva in o tem, kako lahko združevanje funkcionalnih in inteligentnih zmogljivosti pomaga narediti te materiale bolj trajnostno.
V okviru principov trajnostne zelene kemije (GCP), krožnega gospodarstva (CE) in biogospodarstva avtorji obravnavajo trajnostno plastiko, vključno z biorazgradljivimi polimeri in polimeri, ki združujejo obe lastnosti.razvojne in integracijske težave ter strategije).
Kot strategije za izboljšanje trajnosti raziskav in razvoja polimerov avtorji preučujejo oceno življenjskega cikla, trajnost oblikovanja in biorafinerije. Raziskujejo tudi potencialno uporabo teh polimerov pri doseganju ciljev trajnostnega razvoja in pomen združevanja industrije, akademskega sveta in vlade pri zagotoviti učinkovito izvajanje trajnostnih praks v znanosti o polimerih.
V tej študiji so raziskovalci na podlagi številnih poročil ugotovili, da imajo trajnostna znanost in trajnostni materiali koristi od obstoječih in nastajajočih tehnologij, kot sta digitalizacija in umetna inteligenca, ter tistih, ki se raziskujejo za reševanje posebnih izzivov izčrpavanja virov in onesnaževanja s plastiko. .veliko strategij.
Poleg tega so številne študije pokazale, da so zaznavanje, napovedovanje, samodejno pridobivanje znanja in identifikacija podatkov, interaktivna komunikacija in logično sklepanje vse zmožnosti teh vrst tehnologij, ki temeljijo na programski opremi. Njihove zmožnosti, zlasti pri analizi in ekstrapolaciji velikih podatkovnih nizov, so bile tudi identificirali, kar bo prispevalo k boljšemu razumevanju obsega in vzrokov svetovne plastične katastrofe ter razvoju inovativnih strategij za spopadanje z njo.
V eni od teh študij so opazili, da izboljšana hidrolaza polietilen tereftalata (PET) depolimerizira vsaj 90 % PET v monomer v 10 urah.Metabibliometrična analiza ciljev trajnostnega razvoja v znanstveni literaturi kaže, da so raziskovalci na pravi poti v smislu mednarodnega sodelovanja, saj je skoraj 37 % vseh člankov, ki obravnavajo cilje trajnostnega razvoja, mednarodnih publikacij. Poleg tega so najpogostejša raziskovalna področja v nabor podatkov so znanosti o življenju in biomedicina.
Študija je zaključila, da morajo vrhunski polimeri vsebovati dve vrsti funkcij: tiste, ki neposredno izhajajo iz potreb aplikacije (na primer selektivno prepustnost plina in tekočine, aktiviranje ali električni naboj) prenos) in tiste, ki zmanjšujejo nevarnosti za okolje, na primer s podaljšanjem funkcionalne življenjske dobe, zmanjšanjem porabe materiala ali omogočanjem predvidljive razgradnje.
Avtorji ponazarjajo, da uporaba podatkovno usmerjenih tehnologij za reševanje globalnih problemov zahteva zadostne in nepristranske podatke z vseh koncev sveta, pri čemer ponovno poudarjajo pomen mednarodnega sodelovanja. Avtorji trdijo, da znanstveni grozdi obetajo povečanje in olajšanje izmenjave znanja in infrastrukturo ter preprečiti podvajanje raziskav in pospešiti preoblikovanje.
Poudarili so tudi pomen izboljšanja dostopa do znanstvenih raziskav. To delo tudi kaže, da je pri obravnavi pobud za mednarodno sodelovanje ključnega pomena upoštevati pravila trajnostnega partnerstva, da zagotovimo, da niso prizadete nobene države ali ekosistemi. Avtorji poudarjajo, da je pomembno spomnimo se, da smo vsi odgovorni za zaščito našega planeta za prihodnje generacije.
Čas objave: 22. februarja 2022