Forskning: Muligheder og udfordringer for at integrere udviklingen af bæredygtige polymermaterialer i internationale cirkulære (bio)økonomiske koncepter.Image Credit: Lambert/Shutterstock.com
Menneskeheden står over for mange formidable udfordringer, der truer livskvaliteten for fremtidige generationer. Langsigtet økonomisk og miljømæssig stabilitet er det overordnede mål for bæredygtig udvikling. Over tid er der opstået tre indbyrdes forbundne søjler for bæredygtig udvikling, nemlig økonomisk udvikling, social udvikling og miljømæssig udvikling. beskyttelse;"bæredygtighed" forbliver dog et åbent koncept med flere fortolkninger afhængigt af konteksten .
Fremstilling og forbrug af råvarepolymerer har altid været en integreret del af udviklingen af vores moderne samfund. Polymerbaserede materialer vil fortsat spille en vigtig rolle i opnåelsen af FN's bæredygtige udviklingsmål (SDG'er) på grund af deres justerbare egenskaber og flere funktioner.
Opfyldelse af udvidet producentansvar, genanvendelse og reduktion af engangsplastik ved hjælp af andre strategier end traditionel genanvendelse (gennem smeltning og re-ekstrudering) og udvikling af mere "bæredygtig" plast, herunder vurdering af deres indvirkning på tværs af livscyklussen, alt er en levedygtig mulighed for tackle plastikkrisen.
I denne undersøgelse undersøger forfatterne, hvordan den tilsigtede kombination af forskellige egenskaber/funktioner, fra affaldshåndtering til materialedesign, kan forbedre plastens bæredygtighed. De så på værktøjer til at måle og reducere plastens negative påvirkning af miljøet gennem hele deres liv. cyklus, samt brugen af vedvarende ressourcer i genanvendelige og/eller biologisk nedbrydelige designs.
Potentialet af bioteknologiske strategier for enzymatisk genanvendelse af plastik, der kan bruges i en cirkulær bioøkonomi, diskuteres. Derudover diskuteres potentielle anvendelser af bæredygtig plast med det formål at nå målene for bæredygtig udvikling gennem internationalt samarbejde. At opnå global bæredygtighed , kræves banebrydende polymer-baserede materialer til forbrugere og komplekse applikationer. Forfatterne diskuterer også vigtigheden af at forstå bioraffinaderi-baserede byggesten, grøn kemi, cirkulære bioøkonomiske initiativer, og hvordan en kombination af funktionelle og intelligente egenskaber kan hjælpe med at gøre disse materialer mere bæredygtige.
Inden for rammerne af bæredygtige grønne kemiprincipper (GCP), cirkulær økonomi (CE) og bioøkonomi diskuterer forfatterne bæredygtig plast, herunder biobaserede, bionedbrydelige polymerer og polymerer, der kombinerer begge egenskaber.udviklings- og integrationsvanskeligheder og strategier).
Som strategier til at forbedre bæredygtigheden af polymerforskning og -udvikling undersøger forfatterne livscyklusvurdering, design-bæredygtighed og bioraffinaderi. De undersøger også den potentielle brug af disse polymerer til at nå SDG'erne og vigtigheden af at bringe industri, akademi og regering sammen for at sikre en effektiv implementering af bæredygtig praksis inden for polymervidenskab.
I denne undersøgelse, baseret på en række rapporter, observerede forskerne, at bæredygtig videnskab og bæredygtige materialer drager fordel af eksisterende og nye teknologier, såsom digitalisering og kunstig intelligens, såvel som dem, der er udforsket for at løse de specifikke udfordringer med ressourceudtømning og plastikforurening .mange strategier.
Ydermere har mange undersøgelser vist, at perception, forudsigelse, automatisk videnudtræk og identifikation af data, interaktiv kommunikation og logisk ræsonnement alle er muligheder for disse typer software-baserede teknologier. Deres evner, især til at analysere og ekstrapolere store datasæt, var også identificeret, hvilket vil bidrage til en bedre forståelse af omfanget og årsagerne til den globale plastikkatastrofe, samt udviklingen af innovative strategier til at håndtere den.
I en af disse undersøgelser blev en forbedret polyethylenterephthalat (PET) hydrolase observeret at depolymerisere mindst 90% af PET til monomer inden for 10 timer.En meta-bibliometrisk analyse af SDG'erne i den videnskabelige litteratur viser, at forskere er på rette vej i forhold til internationalt samarbejde, da næsten 37 % af alle artikler, der omhandler SDG'erne, er internationale publikationer. Ydermere er de mest almindelige forskningsfelter i Datasættet er biovidenskab og biomedicin.
Undersøgelsen konkluderede, at førende polymerer skal indeholde to typer funktioner: dem, der er direkte afledt af applikationens behov (for eksempel selektiv gas- og væskegennemtrængning, aktivering eller elektrisk ladning) transmission) og dem, der minimerer miljøfarer, ved at forlænge den funktionelle levetid, reducere materialeforbrug eller tillade forudsigelig nedbrydning.
Forfatterne illustrerer, at brugen af datadrevne teknologier til at løse globale problemer kræver tilstrækkelige og upartiske data fra alle verdenshjørner, hvilket igen understreger vigtigheden af internationalt samarbejde. Forfatterne hævder, at videnskabelige klynger lover at øge og lette udvekslingen af viden og infrastruktur, samt undgå overlapning af forskning og fremskynde transformation.
De fremhævede også vigtigheden af at forbedre adgangen til videnskabelig forskning. Dette arbejde viser også, at når man overvejer internationale samarbejdsinitiativer, er det afgørende at overholde reglerne for bæredygtigt partnerskab for at sikre, at ingen lande eller økosystemer påvirkes. Forfatterne understreger, at det er vigtigt at huske, at vi alle har et ansvar for at beskytte vores planet for fremtidige generationer.
Indlægstid: 22-2-2022