Jaunās ekonomikas vides materiālu attīstība

Pētījums: iespējas un izaicinājumi ilgtspējīgu polimērmateriālu izstrādes integrēšanai starptautiskās cirkulārās (bio)ekonomikas koncepcijās. Attēla kredīts: Lambert/Shutterstock.com
Cilvēce saskaras ar daudzām milzīgām problēmām, kas apdraud nākamo paaudžu dzīves kvalitāti. Ilgtermiņa ekonomikas un vides stabilitāte ir ilgtspējīgas attīstības vispārējais mērķis. Laika gaitā ir izveidojušies trīs savstarpēji saistīti ilgtspējīgas attīstības pīlāri, proti, ekonomiskā attīstība, sociālā attīstība un vides attīstība. aizsardzība;tomēr “ilgtspējība” joprojām ir atvērts jēdziens ar dažādām interpretācijām atkarībā no konteksta.
Preču polimēru ražošana un patēriņš vienmēr ir bijusi mūsu mūsdienu sabiedrības attīstības neatņemama sastāvdaļa. Uz polimēriem balstītiem materiāliem arī turpmāk būs svarīga loma Apvienoto Nāciju Organizācijas Ilgtspējīgas attīstības mērķu (SDG) sasniegšanā to regulējamo īpašību un daudzo īpašību dēļ. funkcijas.
Pildot ražotāja paplašinātu atbildību, pārstrādājot un samazinot vienreiz lietojamo plastmasu, izmantojot citas stratēģijas, nevis tradicionālās pārstrādes (izkausējot un atkārtoti presējot), un izstrādājot “ilgtspējīgāku” plastmasu, tostarp novērtējot to ietekmi visā dzīves ciklā, tas viss ir reāls risinājums. risināt plastmasas krīzi.
Šajā pētījumā autori pēta, kā dažādu īpašību/funkciju apzināta kombinācija, sākot no atkritumu apsaimniekošanas līdz materiālu dizainam, var uzlabot plastmasas ilgtspējību. Viņi aplūkoja instrumentus plastmasas negatīvās ietekmes uz vidi mērīšanai un samazināšanai visā to dzīves laikā. ciklu, kā arī atjaunojamo resursu lietderību pārstrādājamos un/vai bioloģiski noārdāmajos projektos.
Tiek apspriests biotehnoloģiju stratēģiju potenciāls plastmasu fermentatīvai pārstrādei, ko var izmantot aprites bioekonomikā. Turklāt tiek apspriesti iespējamie ilgtspējīgas plastmasas izmantošanas veidi, lai ar starptautisku sadarbību sasniegtu ilgtspējīgas attīstības mērķus. Panākt globālu ilgtspēju. , ir nepieciešami visprogresīvākie uz polimēru bāzes materiāli patērētājiem un sarežģītiem lietojumiem. Autori apspriež arī to, cik svarīgi ir izprast uz biorafinēšanas rūpnīcām balstītus celtniecības blokus, zaļo ķīmiju, aprites bioekonomikas iniciatīvas un to, kā funkcionālo un viedo iespēju apvienošana var palīdzēt padarīt šos materiālus vairāk ilgtspējīgu.
Ilgtspējīgas zaļās ķīmijas principu (GCP), aprites ekonomikas (CE) un bioekonomikas ietvaros autori apspriež ilgtspējīgu plastmasu, tostarp bioloģiski ražotus, bioloģiski noārdāmus polimērus un polimērus, kas apvieno abas īpašības.attīstības un integrācijas grūtības un stratēģijas).
Kā stratēģijas polimēru pētniecības un izstrādes ilgtspējības uzlabošanai autori pēta dzīves cikla novērtējumu, dizaina ilgtspējību un biorafinēšanas rūpnīcu. Viņi arī pēta šo polimēru iespējamo izmantošanu SDG sasniegšanā un to, cik svarīgi ir apvienot rūpniecību, akadēmisko aprindu un valdību, lai sasniegtu mērķi. nodrošināt efektīvu ilgtspējīgas prakses ieviešanu polimēru zinātnē.
Šajā pētījumā, pamatojoties uz vairākiem ziņojumiem, pētnieki novēroja, ka ilgtspējīga zinātne un ilgtspējīgi materiāli gūst labumu no esošajām un topošajām tehnoloģijām, piemēram, digitalizācijas un mākslīgā intelekta, kā arī no tām, kas pētītas, lai risinātu specifiskās problēmas, kas saistītas ar resursu izsīkšanu un plastmasas piesārņojumu. .daudzas stratēģijas.
Turklāt daudzi pētījumi ir parādījuši, ka uztvere, prognozēšana, automātiska zināšanu iegūšana un datu identificēšana, interaktīva komunikācija un loģiskā spriešana ir visas šāda veida programmatūras tehnoloģiju iespējas. To iespējas, īpaši lielu datu kopu analīzē un ekstrapolēšanā, arī ir identificētas, kas veicinās labāku izpratni par globālās plastmasas katastrofas apmēru un cēloņiem, kā arī novatorisku stratēģiju izstrādi tās pārvarēšanai.
Vienā no šiem pētījumiem tika novērots, ka uzlabotā polietilēntereftalāta (PET) hidrolāze 10 stundu laikā depolimerizēja vismaz 90% PET monomērā.IAM meta-bibliometriskā analīze zinātniskajā literatūrā liecina, ka pētnieki ir uz pareizā ceļa starptautiskās sadarbības ziņā, jo gandrīz 37% no visiem rakstiem par ilgtspējīgas attīstības mērķiem ir starptautiskas publikācijas. Turklāt visizplatītākās pētniecības jomas datu kopa ir zinātnes par dzīvību un biomedicīna.
Pētījumā secināts, ka progresīvajiem polimēriem ir jāietver divu veidu funkcijas: funkcijas, kas tieši izriet no lietojuma vajadzībām (piemēram, selektīvā gāzes un šķidruma caurlaidība, iedarbināšana vai elektriskā lādiņa) un tās, kas samazina vides apdraudējumu, piemēram, pagarinot funkcionālo kalpošanas laiku, samazinot materiālu izmantošanu vai pieļaujot paredzamu sadalīšanos.
Autori ilustrē, ka uz datiem balstītu tehnoloģiju izmantošana globālu problēmu risināšanā prasa pietiekamus un objektīvus datus no visiem pasaules malām, atkārtoti uzsverot starptautiskās sadarbības nozīmi. Autori apgalvo, ka zinātnes klasteriem ir solījums palielināt un atvieglot zināšanu apmaiņu. un infrastruktūra, kā arī izvairīties no pētniecības dublēšanās un paātrināt pārveidi.
Viņi arī uzsvēra, cik svarīgi ir uzlabot piekļuvi zinātniskiem pētījumiem. Šis darbs arī parāda, ka, apsverot starptautiskās sadarbības iniciatīvas, ir ļoti svarīgi ievērot ilgtspējīgas partnerības noteikumus, lai nodrošinātu, ka netiek ietekmēta neviena valsts vai ekosistēma. Autori uzsver, ka tas ir svarīgi. atcerēties, ka mums visiem ir pienākums aizsargāt savu planētu nākamajām paaudzēm.