Forskning: Muligheter og utfordringer for å integrere utviklingen av bærekraftige polymermaterialer i internasjonale sirkulære (bio)økonomiske konsepter. Bildekreditt: Lambert/Shutterstock.com
Menneskeheten står overfor mange formidable utfordringer som truer livskvaliteten for fremtidige generasjoner. Langsiktig økonomisk og miljømessig stabilitet er det overordnede målet for bærekraftig utvikling. Over tid har tre sammenhengende pilarer for bærekraftig utvikling dukket opp, nemlig økonomisk utvikling, sosial utvikling og miljømessig utvikling. beskyttelse;«bærekraft» forblir imidlertid et åpent konsept med flere tolkninger avhengig av konteksten .
Produksjon og forbruk av råvarepolymerer har alltid vært en integrert del av utviklingen av vårt moderne samfunn. Polymerbaserte materialer vil fortsette å spille en viktig rolle i å nå FNs bærekraftsmål (SDGs) på grunn av deres justerbare egenskaper og flere funksjoner.
Oppfylle utvidet produsentansvar, resirkulering og reduksjon av engangsplast ved bruk av andre strategier enn tradisjonell resirkulering (gjennom smelting og ekstrudering), og utvikling av mer "bærekraftig" plast, inkludert å vurdere deres innvirkning gjennom livssyklusen, alt er et levedyktig alternativ for å takle plastkrisen.
I denne studien undersøker forfatterne hvordan den tilsiktede kombinasjonen av ulike egenskaper/funksjoner, fra avfallshåndtering til materialdesign, kan forbedre bærekraften til plast. De så på verktøy for å måle og redusere den negative påvirkningen av plast på miljøet gjennom hele livet. syklus, samt nytten av fornybare ressurser i resirkulerbare og/eller biologisk nedbrytbare design.
Potensialet til bioteknologiske strategier for enzymatisk resirkulering av plast som kan brukes i en sirkulær bioøkonomi diskuteres. I tillegg diskuteres potensielle bruksområder for bærekraftig plast, med sikte på å nå bærekraftsmålene gjennom internasjonalt samarbeid. For å oppnå global bærekraft , banebrytende polymerbaserte materialer for forbrukere og komplekse applikasjoner kreves. Forfatterne diskuterer også viktigheten av å forstå bioraffineribaserte byggesteiner, grønn kjemi, sirkulære bioøkonomiske initiativer og hvordan kombinasjon av funksjonelle og intelligente evner kan bidra til å gjøre disse materialene mer bærekraftig.
Innenfor rammen av bærekraftige grønn kjemiprinsipper (GCP), sirkulær økonomi (CE) og bioøkonomi diskuterer forfatterne bærekraftig plast, inkludert biobaserte, biologisk nedbrytbare polymerer og polymerer som kombinerer begge egenskapene.utviklings- og integreringsvansker og strategier).
Som strategier for å forbedre bærekraften til polymerforskning og -utvikling, undersøker forfatterne livssyklusvurdering, design bærekraft og bioraffineri. De utforsker også den potensielle bruken av disse polymerene for å oppnå SDGene og viktigheten av å bringe sammen industri, akademia og myndigheter for å sikre effektiv implementering av bærekraftig praksis innen polymervitenskap.
I denne studien, basert på en rekke rapporter, observerte forskerne at bærekraftig vitenskap og bærekraftige materialer drar nytte av eksisterende og nye teknologier, som digitalisering og kunstig intelligens, samt de som er utforsket for å møte de spesifikke utfordringene med ressursutarming og plastforurensning. .mange strategier.
Videre har mange studier vist at persepsjon, prediksjon, automatisk kunnskapsutvinning og identifikasjon av data, interaktiv kommunikasjon og logisk resonnement er alle funksjonene til denne typen programvarebaserte teknologier. Deres evner, spesielt i å analysere og ekstrapolere store datasett, var også identifisert, som vil bidra til en bedre forståelse av omfanget og årsakene til den globale plastkatastrofen, samt utvikling av innovative strategier for å håndtere den.
I en av disse studiene ble det observert at en forbedret polyetylentereftalat (PET) hydrolase depolymeriserte minst 90 % av PET til monomer innen 10 timer.En meta-bibliometrisk analyse av SDGene i vitenskapelig litteratur viser at forskere er på rett vei når det gjelder internasjonalt samarbeid, ettersom nesten 37 % av alle artikler som omhandler SDGene er internasjonale publikasjoner. Videre er de vanligste forskningsfeltene i datasettet er biovitenskap og biomedisin.
Studien konkluderte med at ledende polymerer må inneholde to typer funksjoner: de som er direkte avledet fra applikasjonens behov (for eksempel selektiv gass- og væskegjennomtrengning, aktivering eller elektrisk ladning) overføring) og de som minimerer miljøfarer, for eksempel ved å forlenge funksjonell levetid, redusere materialbruk eller tillate forutsigbar nedbrytning.
Forfatterne illustrerer at bruk av datadrevne teknologier for å løse globale problemer krever tilstrekkelige og objektive data fra alle verdenshjørner, noe som på nytt understreker viktigheten av internasjonalt samarbeid. og infrastruktur, samt unngå duplisering av forskning og fremskynde transformasjonen.
De fremhevet også viktigheten av å forbedre tilgangen til vitenskapelig forskning. Dette arbeidet viser også at når man vurderer internasjonale samarbeidsinitiativer, er det avgjørende å følge reglene for bærekraftig partnerskap for å sikre at ingen land eller økosystemer blir berørt. Forfatterne understreker at det er viktig å huske at vi alle har et ansvar for å beskytte planeten vår for fremtidige generasjoner.
Innleggstid: 22. februar 2022