Forskning: Möjligheter och utmaningar för att integrera utvecklingen av hållbara polymermaterial i internationella cirkulära (bio)ekonomiska koncept. Bildkredit: Lambert/Shutterstock.com
Mänskligheten står inför många formidabla utmaningar som hotar livskvaliteten för kommande generationer. Långsiktig ekonomisk och miljömässig stabilitet är det övergripande målet för hållbar utveckling. Med tiden har tre sammanhängande pelare för hållbar utveckling uppstått, nämligen ekonomisk utveckling, social utveckling och miljö skydd;"hållbarhet" förblir dock ett öppet koncept med flera tolkningar beroende på sammanhanget .
Tillverkning och konsumtion av råvarupolymerer har alltid varit en integrerad del av utvecklingen av vårt moderna samhälle. Polymerbaserade material kommer att fortsätta att spela en viktig roll för att uppnå FN:s hållbara utvecklingsmål (SDG) på grund av deras avstämbara egenskaper och flera funktioner.
Att uppfylla utökat producentansvar, återvinna och minska engångsplaster med andra strategier än traditionell återvinning (genom smältning och återsträngsprutning), och utveckla mer "hållbar" plast, inklusive att bedöma deras inverkan över hela livscykeln, allt är ett gångbart alternativ för att ta itu med plastkrisen.
I den här studien undersöker författarna hur den avsiktliga kombinationen av olika egenskaper/funktioner, från avfallshantering till materialdesign, kan förbättra plastens hållbarhet. De tittade på verktyg för att mäta och minska plastens negativa påverkan på miljön under hela livet. kretslopp, såväl som nyttan av förnybara resurser i återvinningsbara och/eller biologiskt nedbrytbara konstruktioner.
Potentialen hos biotekniska strategier för enzymatisk återvinning av plast som kan användas i en cirkulär bioekonomi diskuteras. Dessutom diskuteras potentiella användningsområden för hållbar plast, i syfte att nå hållbara utvecklingsmålen genom internationellt samarbete. Att uppnå global hållbarhet , krävs spjutspets polymerbaserade material för konsumenter och komplexa tillämpningar. Författarna diskuterar också vikten av att förstå bioraffinaderibaserade byggstenar, grön kemi, cirkulära bioekonomiinitiativ och hur en kombination av funktionella och intelligenta förmågor kan bidra till att göra dessa material mer hållbar.
Inom ramen för hållbara gröna kemiprinciper (GCP), cirkulär ekonomi (CE) och bioekonomi diskuterar författarna hållbara plaster, inklusive biobaserade, biologiskt nedbrytbara polymerer och polymerer som kombinerar båda egenskaperna.utvecklings- och integrationssvårigheter och strategier).
Som strategier för att förbättra hållbarheten för polymerforskning och -utveckling undersöker författarna livscykelbedömning, design hållbarhet och bioraffinaderi. De undersöker också den potentiella användningen av dessa polymerer för att uppnå SDG och vikten av att sammanföra industri, akademi och regering för att säkerställa ett effektivt genomförande av hållbara metoder inom polymervetenskap.
I denna studie, baserad på ett antal rapporter, observerade forskarna att hållbar vetenskap och hållbara material drar nytta av befintliga och framväxande teknologier, såsom digitalisering och artificiell intelligens, såväl som de som utforskats för att ta itu med de specifika utmaningarna med resursutarmning och plastföroreningar .många strategier.
Dessutom har många studier visat att perception, förutsägelse, automatisk kunskapsextraktion och identifiering av data, interaktiv kommunikation och logiska resonemang är alla funktioner hos dessa typer av mjukvarubaserade teknologier. Deras förmåga, särskilt när det gäller att analysera och extrapolera stora datamängder, var också identifieras, vilket kommer att bidra till en bättre förståelse av omfattningen och orsakerna till den globala plastkatastrofen, samt utvecklingen av innovativa strategier för att hantera den.
I en av dessa studier observerades ett förbättrat polyetylentereftalat (PET) hydrolas depolymerisera minst 90 % av PET till monomer inom 10 timmar.En metabibliometrisk analys av SDGs i den vetenskapliga litteraturen visar att forskare är på rätt väg vad gäller internationellt samarbete, eftersom nästan 37 % av alla artiklar som handlar om SDGs är internationella publikationer.Dessutom är de vanligaste forskningsområdena inom dataset är biovetenskap och biomedicin.
Studien drog slutsatsen att ledande polymerer måste innehålla två typer av funktioner: de som är direkt härledda från applikationens behov (till exempel selektiv gas- och vätskegenomträngning, aktivering eller elektrisk laddning) överföring) och de som minimerar miljörisker, genom att förlänga den funktionella livslängden, minska materialanvändningen eller tillåta förutsägbar nedbrytning.
Författarna illustrerar att användningen av datadriven teknik för att lösa globala problem kräver tillräcklig och opartisk data från världens alla hörn, vilket återigen understryker vikten av internationellt samarbete. Författarna hävdar att vetenskapliga kluster lovar att öka och underlätta utbytet av kunskap och infrastruktur, samt undvika dubbelarbete av forskning och påskynda omvandlingen.
De betonade också vikten av att förbättra tillgången till vetenskaplig forskning. Detta arbete visar också att när man överväger internationella samarbetsinitiativ är det avgörande att följa reglerna för hållbart partnerskap för att säkerställa att inga länder eller ekosystem påverkas. Författarna betonar att det är viktigt att komma ihåg att vi alla har ett ansvar att skydda vår planet för framtida generationer.
Posttid: 22-2-2022