Изследвания: Възможности и предизвикателства за интегриране на разработването на устойчиви полимерни материали в международни кръгови (био)икономически концепции. Кредит за изображение: Lambert/Shutterstock.com
Човечеството е изправено пред много огромни предизвикателства, които застрашават качеството на живот на бъдещите поколения. Дългосрочната икономическа и екологична стабилност е общата цел на устойчивото развитие. С течение на времето се появиха три взаимосвързани стълба на устойчивото развитие, а именно икономическо развитие, социално развитие и околна среда защита;въпреки това „устойчивостта“ остава отворена концепция с множество интерпретации в зависимост от контекста.
Производството и потреблението на обикновени полимери винаги е било неразделна част от развитието на нашето съвременно общество. Материалите на основата на полимери ще продължат да играят важна роля за постигането на целите на ООН за устойчиво развитие (SDG) поради техните регулируеми свойства и множество функции.
Изпълнение на разширената отговорност на производителя, рециклиране и намаляване на пластмасите за еднократна употреба чрез използване на стратегии, различни от традиционното рециклиране (чрез топене и повторно екструдиране), и разработване на по-„устойчиви“ пластмаси, включително оценка на въздействието им през жизнения цикъл, всичко това е жизнеспособна опция за справяне с пластмасовата криза.
В това проучване авторите изследват как умишлената комбинация от различни свойства/функции, от управление на отпадъците до дизайн на материали, може да подобри устойчивостта на пластмасите. Те разгледаха инструменти за измерване и намаляване на отрицателното въздействие на пластмасите върху околната среда през целия им живот цикъл, както и ползата от възобновяеми ресурси в рециклируеми и/или биоразградими проекти.
Обсъжда се потенциалът на биотехнологичните стратегии за ензимно рециклиране на пластмаси, които могат да се използват в кръгова биоикономика. В допълнение се обсъждат потенциалните употреби на устойчиви пластмаси с цел постигане на целите за устойчиво развитие чрез международно сътрудничество. За постигане на глобална устойчивост , са необходими авангардни полимерни материали за потребителите и сложни приложения. Авторите също така обсъждат значението на разбирането на базираните на биорафинериите градивни елементи, зелената химия, инициативите за кръгова биоикономика и как комбинирането на функционални и интелигентни способности може да помогне на тези материали да станат по-добри устойчиви.
В рамките на принципите на устойчивата зелена химия (GCP), кръговата икономика (CE) и биоикономиката, авторите обсъждат устойчиви пластмаси, включително биологично базирани, биоразградими полимери и полимери, които съчетават и двете свойства.трудности и стратегии за развитие и интеграция).
Като стратегии за подобряване на устойчивостта на изследванията и разработките на полимери, авторите разглеждат оценката на жизнения цикъл, устойчивостта на дизайна и биорафинерията. Те също така изследват потенциалната употреба на тези полимери за постигане на ЦУР и значението на обединяването на индустрията, академичните среди и правителството за гарантиране на ефективно прилагане на устойчиви практики в полимерната наука.
В това проучване, базирано на редица доклади, изследователите отбелязват, че устойчивата наука и устойчивите материали се възползват от съществуващи и нововъзникващи технологии, като дигитализация и изкуствен интелект, както и от тези, изследвани за справяне със специфичните предизвикателства на изчерпването на ресурсите и замърсяването с пластмаса .много стратегии.
Освен това много проучвания показват, че възприемането, прогнозирането, автоматичното извличане на знания и идентифицирането на данни, интерактивната комуникация и логическите разсъждения са всички възможности на тези видове софтуерно базирани технологии. Техните възможности, особено при анализиране и екстраполиране на големи набори от данни, също бяха идентифицирани, което ще допринесе за по-доброто разбиране на степента и причините за глобалната пластмасова катастрофа, както и за разработването на иновативни стратегии за справяне с нея.
В едно от тези проучвания е наблюдавано, че подобрена полиетилентерефталатна (PET) хидролаза деполимеризира най-малко 90% от PET до мономер в рамките на 10 часа.Метабиблиометричният анализ на ЦУР в научната литература показва, че изследователите са на прав път по отношение на международното сътрудничество, тъй като почти 37% от всички статии, занимаващи се с ЦУР, са международни публикации. Освен това най-често срещаните изследователски области в набор от данни са науки за живота и биомедицина.
Проучването заключава, че водещите полимери трябва да съдържат два вида функции: тези, които директно произтичат от нуждите на приложението (например селективно пропускане на газ и течност, задействане или електрически заряд) предаване) и тези, които минимизират опасностите за околната среда, като например чрез удължаване на функционалния живот, намаляване на използването на материали или позволяване на предвидимо разлагане.
Авторите илюстрират, че използването на базирани на данни технологии за решаване на глобални проблеми изисква достатъчно и безпристрастни данни от всички краища на земното кълбо, подчертавайки отново значението на международното сътрудничество. Авторите твърдят, че научните клъстери обещават да увеличат и улеснят обмена на знания и инфраструктура, както и избягване на дублиране на изследвания и ускоряване на трансформацията.
Те също така подчертаха значението на подобряването на достъпа до научни изследвания. Тази работа също така показва, че когато се обмислят инициативи за международно сътрудничество, е изключително важно да се спазват правилата за устойчиво партньорство, за да се гарантира, че няма засегнати държави или екосистеми. Авторите подчертават, че е важно да помним, че всички ние носим отговорност да защитим нашата планета за бъдещите поколения.
Време на публикуване: 22 февруари 2022 г