Výskum: Príležitosti a výzvy pre integráciu vývoja udržateľných polymérnych materiálov do medzinárodných kruhových (bio)ekonomických konceptov.Image Credit: Lambert/Shutterstock.com
Ľudstvo čelí mnohým hrozivým výzvam, ktoré ohrozujú kvalitu života budúcich generácií. Dlhodobá ekonomická a environmentálna stabilita je celkovým cieľom trvalo udržateľného rozvoja. Postupom času vznikli tri vzájomne prepojené piliere trvalo udržateľného rozvoja, a to ekonomický rozvoj, sociálny rozvoj a environmentálna ochrana;„udržateľnosť“ však zostáva otvoreným pojmom s viacerými interpretáciami v závislosti od kontextu.
Výroba a spotreba komoditných polymérov bola vždy neoddeliteľnou súčasťou rozvoja našej modernej spoločnosti. Materiály na báze polymérov budú aj naďalej zohrávať dôležitú úlohu pri dosahovaní cieľov trvalo udržateľného rozvoja (SDG) Organizácie Spojených národov, pretože majú laditeľné vlastnosti a mnohonásobné funkcie.
Plnenie rozšírenej zodpovednosti výrobcu, recyklácia a znižovanie počtu jednorazových plastov pomocou stratégií iných ako tradičná recyklácia (prostredníctvom tavenia a opätovného vytláčania) a vývoj „udržateľnejších“ plastov vrátane hodnotenia ich vplyvu počas celého životného cyklu, to všetko je realizovateľná možnosť riešiť plastovú krízu.
V tejto štúdii autori skúmajú, ako môže zámerná kombinácia rôznych vlastností/funkcií, od odpadového hospodárstva až po dizajn materiálov, zlepšiť udržateľnosť plastov. Zamerali sa na nástroje na meranie a znižovanie negatívneho vplyvu plastov na životné prostredie počas ich životnosti. cyklu, ako aj využiteľnosti obnoviteľných zdrojov v recyklovateľných a/alebo biodegradovateľných dizajnoch.
Diskutuje sa o potenciáli biotechnologických stratégií pre enzymatickú recykláciu plastov, ktoré možno využiť v obehovom biohospodárstve. Okrem toho sa diskutuje o potenciálnom využití udržateľných plastov s cieľom dosiahnuť ciele trvalo udržateľného rozvoja prostredníctvom medzinárodnej spolupráce. Dosiahnuť globálnu udržateľnosť , sú potrebné špičkové materiály na báze polymérov pre spotrebiteľov a komplexné aplikácie. Autori tiež diskutujú o dôležitosti pochopenia stavebných blokov založených na biorafinériách, zelenej chémii, iniciatívach cirkulárnej bioekonomiky a o tom, ako môže kombinácia funkčných a inteligentných schopností prispieť k tomu, aby boli tieto materiály ešte lepšie. udržateľný.
V rámci princípov udržateľnej zelenej chémie (GCP), obehového hospodárstva (CE) a bioekonomiky autori diskutujú o udržateľných plastoch vrátane biodegradovateľných polymérov a polymérov, ktoré kombinujú obe vlastnosti.rozvojové a integračné ťažkosti a stratégie).
Ako stratégie na zlepšenie udržateľnosti výskumu a vývoja polymérov autori skúmajú hodnotenie životného cyklu, udržateľnosť dizajnu a biorafinériu. Tiež skúmajú potenciálne využitie týchto polymérov pri dosahovaní cieľov trvalo udržateľného rozvoja a dôležitosť spájania priemyslu, akademickej obce a vlády, aby zabezpečiť efektívnu implementáciu udržateľných postupov v oblasti polymérnej vedy.
V tejto štúdii, založenej na množstve správ, výskumníci zistili, že udržateľná veda a udržateľné materiály profitujú z existujúcich a vznikajúcich technológií, ako je digitalizácia a umelá inteligencia, ako aj z tých, ktoré sa skúmajú na riešenie špecifických problémov vyčerpania zdrojov a znečistenia plastmi. .veľa stratégií.
Okrem toho mnohé štúdie ukázali, že vnímanie, predikcia, automatická extrakcia znalostí a identifikácia údajov, interaktívna komunikácia a logické uvažovanie sú všetky schopnosti týchto typov softvérových technológií. Ich schopnosti, najmä pri analýze a extrapolácii veľkých súborov údajov, boli tiež identifikované, čo prispeje k lepšiemu pochopeniu rozsahu a príčin globálnej plastovej katastrofy, ako aj k rozvoju inovatívnych stratégií na jej riešenie.
V jednej z týchto štúdií sa pozorovalo, že zlepšená polyetyléntereftalátová (PET) hydroláza depolymerizuje najmenej 90 % PET na monomér v priebehu 10 hodín.Metabibliometrická analýza cieľov udržateľného rozvoja vo vedeckej literatúre ukazuje, že výskumníci sú na správnej ceste, pokiaľ ide o medzinárodnú spoluprácu, keďže takmer 37 % všetkých článkov zaoberajúcich sa cieľmi udržateľného rozvoja tvoria medzinárodné publikácie. Okrem toho najbežnejšie oblasti výskumu sú biologické vedy a biomedicína.
Štúdia dospela k záveru, že špičkové polyméry musia obsahovať dva typy funkcií: tie, ktoré sú priamo odvodené od potrieb aplikácie (napríklad selektívny prenos plynu a kvapalín, ovládanie alebo elektrický náboj) a tie, ktoré minimalizujú environmentálne riziká, napríklad predĺžením funkčnej životnosti, znížením spotreby materiálu alebo umožnením predvídateľného rozkladu.
Autori ilustrujú, že používanie technológií založených na údajoch na riešenie globálnych problémov si vyžaduje dostatok a nezaujatých údajov zo všetkých kútov sveta, čím opätovne zdôrazňujú dôležitosť medzinárodnej spolupráce. Autori tvrdia, že vedecké zoskupenia sľubujú zvýšenie a uľahčenie výmeny poznatkov. a infraštruktúry, ako aj zabrániť duplicite výskumu a urýchliť transformáciu.
Zdôraznili tiež dôležitosť zlepšenia prístupu k vedeckému výskumu. Táto práca tiež ukazuje, že pri zvažovaní iniciatív medzinárodnej spolupráce je dôležité dodržiavať pravidlá udržateľného partnerstva, aby sa zabezpečilo, že nebudú ovplyvnené žiadne krajiny ani ekosystémy. Autori zdôrazňujú, že je dôležité pamätajme, že všetci máme zodpovednosť chrániť našu planétu pre budúce generácie.
Čas odoslania: 22. februára 2022