Исследование: возможности и проблемы интеграции разработки экологически чистых полимерных материалов в международные концепции циклической (био)экономики. Изображение предоставлено: Lambert/Shutterstock.com
Человечество сталкивается со многими огромными проблемами, которые угрожают качеству жизни будущих поколений. Долгосрочная экономическая и экологическая стабильность является общей целью устойчивого развития. Со временем возникли три взаимосвязанных столпа устойчивого развития, а именно экономическое развитие, социальное развитие и экологическое развитие. защита;однако «устойчивость» остается открытой концепцией, имеющей множество интерпретаций в зависимости от контекста.
Производство и потребление товарных полимеров всегда было неотъемлемой частью развития нашего современного общества. Материалы на основе полимеров будут продолжать играть важную роль в достижении Целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций (ЦУР) благодаря их настраиваемым свойствам и множеству возможностей. функции.
Выполнение расширенной ответственности производителя, переработка и сокращение количества одноразовых пластиков с использованием стратегий, отличных от традиционной переработки (посредством плавления и повторной экструзии), а также разработка более «экологичных» пластиков, включая оценку их воздействия на протяжении всего жизненного цикла, — все это является жизнеспособным вариантом решить пластиковый кризис.
В этом исследовании авторы изучают, как намеренное сочетание различных свойств/функций, от управления отходами до дизайна материалов, может повысить экологичность пластмасс. Они рассмотрели инструменты для измерения и снижения негативного воздействия пластмасс на окружающую среду на протяжении всей их жизни. цикл, а также полезность возобновляемых ресурсов в перерабатываемых и/или биоразлагаемых конструкциях.
Обсуждается потенциал биотехнологических стратегий ферментативной переработки пластмасс, которые могут быть использованы в биоэкономике замкнутого цикла. Кроме того, обсуждаются потенциальные возможности использования устойчивых пластмасс с целью достижения Целей устойчивого развития посредством международного сотрудничества. Для достижения глобальной устойчивости , необходимы передовые материалы на основе полимеров для потребителей и комплексных применений. Авторы также обсуждают важность понимания строительных блоков на основе биопереработки, зеленой химии, инициатив круговой биоэкономики, а также того, как сочетание функциональных и интеллектуальных возможностей может помочь сделать эти материалы более полезными. устойчивый.
В рамках принципов устойчивой зеленой химии (GCP), экономики замкнутого цикла (CE) и биоэкономики авторы обсуждают устойчивые пластмассы, в том числе биоразлагаемые полимеры биологического происхождения и полимеры, сочетающие в себе оба свойства.трудности и стратегии развития и интеграции).
В качестве стратегий повышения устойчивости исследований и разработок полимеров авторы рассматривают оценку жизненного цикла, устойчивость конструкции и биопереработку. Они также исследуют потенциальное использование этих полимеров в достижении ЦУР и важность объединения промышленности, научных кругов и правительства для достижения целей устойчивого развития. обеспечить эффективное внедрение устойчивых практик в науке о полимерах.
В этом исследовании, основанном на ряде отчетов, исследователи отметили, что устойчивая наука и устойчивые материалы извлекают выгоду из существующих и новых технологий, таких как оцифровка и искусственный интеллект, а также тех, которые используются для решения конкретных проблем истощения ресурсов и загрязнения пластиком. .множество стратегий.
Более того, многие исследования показали, что восприятие, прогнозирование, автоматическое извлечение знаний и идентификация данных, интерактивное общение и логическое рассуждение — все это возможности этих типов программных технологий. Их возможности, особенно в области анализа и экстраполяции больших наборов данных, также были выявлены, что будет способствовать лучшему пониманию масштабов и причин глобальной пластиковой катастрофы, а также разработке инновационных стратегий борьбы с ней.
В одном из этих исследований было обнаружено, что улучшенная гидролаза полиэтилентерефталата (ПЭТ) деполимеризует по меньшей мере 90% ПЭТ до мономера в течение 10 часов.Метабиблиометрический анализ ЦУР в научной литературе показывает, что исследователи находятся на правильном пути с точки зрения международного сотрудничества, поскольку почти 37% всех статей, посвященных ЦУР, являются международными публикациями. набор данных — науки о жизни и биомедицина.
Исследование пришло к выводу, что передовые полимеры должны выполнять два типа функций: те, которые непосредственно вытекают из потребностей применения (например, избирательное проникновение газа и жидкости, приведение в действие или передачу электрического заряда) и те, которые минимизируют опасность для окружающей среды. например, за счет продления функционального срока службы, сокращения использования материалов или обеспечения предсказуемого разложения.
Авторы показывают, что использование технологий, основанных на данных, для решения глобальных проблем требует достаточных и объективных данных со всех уголков земного шара, еще раз подчеркивая важность международного сотрудничества. Авторы утверждают, что научные кластеры обещают расширить и облегчить обмен знаниями. и инфраструктуру, а также избежать дублирования исследований и ускорить трансформацию.
Они также подчеркнули важность улучшения доступа к научным исследованиям. Эта работа также показывает, что при рассмотрении инициатив международного сотрудничества крайне важно придерживаться правил устойчивого партнерства, чтобы гарантировать, что ни одна страна или экосистема не будут затронуты. Авторы подчеркивают, что это важно. помнить, что мы все несем ответственность за защиту нашей планеты для будущих поколений.
Время публикации: 22 февраля 2022 г.