Výzkum: Příležitosti a výzvy pro integraci vývoje udržitelných polymerních materiálů do mezinárodních kruhových (bio)ekonomických konceptů.Image Credit: Lambert/Shutterstock.com
Lidstvo čelí mnoha hrozivým výzvám, které ohrožují kvalitu života budoucích generací. Dlouhodobá ekonomická a environmentální stabilita je celkovým cílem udržitelného rozvoje. Postupem času se objevily tři vzájemně propojené pilíře udržitelného rozvoje, a to ekonomický rozvoj, sociální rozvoj a environmentální ochrana;„udržitelnost“ však zůstává otevřeným konceptem s mnoha interpretacemi v závislosti na kontextu.
Výroba a spotřeba komoditních polymerů byla vždy nedílnou součástí rozvoje naší moderní společnosti. Materiály na bázi polymerů budou i nadále hrát důležitou roli při dosahování cílů udržitelného rozvoje Organizace spojených národů (SDG) díky svým laditelným vlastnostem a mnohačetným funkcí.
Plnění rozšířené odpovědnosti výrobce, recyklace a omezení jednorázových plastů pomocí strategií jiných než tradiční recyklace (prostřednictvím tavení a opětovného vytlačování) a vývoj „udržitelnějších“ plastů, včetně posouzení jejich dopadu v průběhu životního cyklu, to vše je schůdnou možností, jak řešit plastovou krizi.
V této studii autoři zkoumají, jak může záměrná kombinace různých vlastností/funkcí, od nakládání s odpady po materiálový design, zlepšit udržitelnost plastů. Zabývali se nástroji pro měření a snižování negativního dopadu plastů na životní prostředí po celou dobu jejich životnosti. cyklu, stejně jako užitečnost obnovitelných zdrojů v recyklovatelném a/nebo biologicky rozložitelném designu.
Diskutuje se o potenciálu biotechnologických strategií pro enzymatickou recyklaci plastů, které lze použít v cirkulární bioekonomice. Kromě toho se diskutuje o potenciálním využití udržitelných plastů s cílem dosáhnout cílů udržitelného rozvoje prostřednictvím mezinárodní spolupráce. Dosáhnout globální udržitelnosti , jsou vyžadovány špičkové materiály na bázi polymerů pro spotřebitele a komplexní aplikace. Autoři také diskutují o důležitosti porozumění stavebním blokům založeným na biorafinérii, zelené chemii, iniciativám v oblasti cirkulární bioekonomiky a o tom, jak kombinace funkčních a inteligentních schopností může pomoci tyto materiály vylepšit. udržitelného.
V rámci principů udržitelné zelené chemie (GCP), cirkulární ekonomiky (CE) a bioekonomiky autoři diskutují o udržitelných plastech, včetně biodegradovatelných polymerů na biologické bázi a polymerů, které kombinují obě vlastnosti.problémy a strategie rozvoje a integrace).
Jako strategie pro zlepšení udržitelnosti výzkumu a vývoje polymerů autoři zkoumají hodnocení životního cyklu, udržitelnost designu a biorafinerii. Rovněž zkoumají potenciální využití těchto polymerů při dosahování cílů udržitelného rozvoje a důležitost spojení průmyslu, akademické obce a vlády, aby zajistit účinné zavádění udržitelných postupů ve vědě o polymerech.
V této studii, založené na řadě zpráv, výzkumníci zjistili, že udržitelná věda a udržitelné materiály těží ze stávajících a nově vznikajících technologií, jako je digitalizace a umělá inteligence, a také z těch, které byly zkoumány k řešení konkrétních problémů vyčerpávání zdrojů a znečištění plasty. .mnoho strategií.
Kromě toho mnoho studií ukázalo, že vnímání, predikce, automatická extrakce znalostí a identifikace dat, interaktivní komunikace a logické uvažování jsou všechny schopnosti těchto typů softwarových technologií. identifikovaných, což přispěje k lepšímu pochopení rozsahu a příčin globální plastové katastrofy, jakož i k rozvoji inovativních strategií pro její řešení.
V jedné z těchto studií bylo pozorováno, že zlepšená polyethylentereftalátová (PET) hydroláza depolymeruje alespoň 90 % PET na monomer během 10 hodin.Metabibliometrická analýza SDGs ve vědecké literatuře ukazuje, že výzkumníci jsou na správné cestě, pokud jde o mezinárodní spolupráci, protože téměř 37 % všech článků zabývajících se SDGs jsou mezinárodní publikace. datové sady jsou vědy o živé přírodě a biomedicína.
Studie dospěla k závěru, že špičkové polymery musí obsahovat dva typy funkcí: ty přímo odvozené z potřeb aplikace (například selektivní prostup plynů a kapalin, ovládání nebo elektrický náboj) přenos) a ty, které minimalizují rizika pro životní prostředí, například prodloužením funkční životnosti, snížením spotřeby materiálu nebo umožněním předvídatelného rozkladu.
Autoři ilustrují, že používání technologií založených na datech k řešení globálních problémů vyžaduje dostatek a nezkreslených údajů ze všech koutů světa, čímž znovu zdůrazňují význam mezinárodní spolupráce. Autoři tvrdí, že vědecké klastry slibují zvýšení a usnadnění výměny znalostí. a infrastruktura, jakož i zabránit zdvojování výzkumu a urychlit transformaci.
Zdůraznili také důležitost zlepšení přístupu k vědeckému výzkumu. Tato práce také ukazuje, že při zvažování iniciativ mezinárodní spolupráce je zásadní dodržovat pravidla udržitelného partnerství, aby se zajistilo, že nebudou ovlivněny žádné země ani ekosystémy. Autoři zdůrazňují, že je důležité pamatovat na to, že všichni máme odpovědnost chránit naši planetu pro budoucí generace.
Čas odeslání: 22. února 2022